Ižinjavanje bunara, drugi dio: Agregat, struja ili solarni sustav?

Prije svega, ako niste pročitali Ižinjavanje I, prvo njega pročitajte da ne ponavljam osnovne postavke ove agro-mozgalice.

U prošloj priči pokušao sam utvrditi koliko troši pumpa na bušotini. Bunarska pumpa na navodnjavanju nasada badema troši 4 KW. Zadatak ove priče je slijedeći: utvrditi troškove investicije i operativnog korištenja za različite opcije izvora električne energije za bunarsku pumpu.

Ižinjavanje bunara: Kako navodnjavati najveći nasad badema u Hrvatskoj?

Prvo, i najvažnije - izvor vode. Odradio sam ovih dana testiranje bunara. U 10 sati rada agregata i bunarske pumpe u komadu, ispumpao sam 38 m3 vode iz bušotine. Ja zadovoljan, bolje je od očekivanja. Prosječno 3,8 m3/sat, odnosno prosječnih 1,05 litara/sekundi. Na početku bunar daje 1,2 litre/sekundi, nakon 10 sati crpljenja kapacitet je 0,95 litara/sekundi. Računam prosječnih 1 litra/sekundi za ovo doba godine. Pitanje da li bi ga u nekom trenu kompletno iscrpio da sam nastavio preko 10 sati? Vjerojatno bi, to ostaje za istestirati u idućim tjednima.

Moram pratiti na tjednoj bazi kapacitete bunara. Kad mi počne crpiti (očekivano kroz proljeće da će razina podzemnih voda opadati) s kapacitetom od 1 litra/sekundi, znam da se voda spustila i da uskoro imam problem - odnosno neću ga moći kontinuirano crpiti. Ljeti, osim nižeg kapaciteta bušotine, očekujem i njen diskontinuirani rad. Vjerojatno će raditi u modu da crpi sat vremena, a onda sat vremena stoji dok se ne nacijedi stup vode. Nije neka sreća, ali moja je, i trenutno jedina sigurna opcija za dostupnu vodu za ovogodišnje navodnjavanje nasada (direktor iz Komunalca se i dalje ne javlja za sastanak vezano uz priključenje na vodovodnu mrežu).

Evo moje tri opcije, i brojke za svaku od njih.

Opcija HEP

Cijena priključka je 225 EUR/kW - znači za 4 KW trebam investirati 900 EUR. Uzet ću rezerve, nek bude na kraju 2000 EUR za priključak (rezervu trebam ako ću bušiti novi bunar pa ću imati jaču pumpu, da mogu dodati neki drugi potrošač, pokretanje pumpe vuče više struje i slično). Treba razumjeti da će mi HEP dovući struju samo do ograde nasada. Od tamo imam još oko 800 metara internog razvoda do pumpe - to je samo strujnog kabela 4x25 mm2 6-7.000 EUR + kopanje i zatrpavanje kanala. Pa neki ormarić… Računam da će me HEP priključak na kraju koštati oko 20.000 EUR. Amortizacija na 20 godina - 1000 EUR /godišnje. Nije strašno na tu količinu stabala (oko 20.000).

Koja je u ovoj izvedbi napajanja cijena struje, odnosno trošak kubika vode? Računam kombinaciju dnevnog i noćnog rada, odnosno prosječnu cijenu struje od 120 EUR/MWh.

Pokušat ću odrediti cijenu vode u opcijama napajanja u kojima crpim 10.000 m3 godišnje. To je 2800 sati rada, odnosno 2800 x 4 kW pumpa x120 EUR/MWh struje = 1335 EUR struje godišnje. Plus naknade za OIE i distribucije dodatnih 665 EUR/ godišnje. Ukupno 2000 EUR godišnje. Odnosno 3000 EUR/godišnje ako dodam amortizaciju početne investicije (1000 EUR/godišnje).

Ljudski rad: kad pumpa radi na struju iz žice, ovo je beznačajan trošak, sustav radi bez previše nadzora i održavanja uz jeftinu bunarsku automatiku.

Dakle, 3000 EUR/10.000 m3 = 0,30 EUR/m3 troška struje kada pumpa radi na HEP žicu. Zvuči dobro. Dat ću zahtjev za priključak na poljoprivredno zemljište.

Opcija agregat

Trebam industrijsko rješenje, kvalitetniji i skuplji agregat snage 10tak kW. Trošak takvog agregata je oko 5000 EUR/komad. Satna amortizacija + trošak održavanja + trošak kapitala izračunao sam da je za takav agregat oko 0.5 EUR/sat.

Agregat mi troši 2,2 litre dizela na sat (podataka sa 10 sati testiranja - u Ižinjavanju I sam izmjerio 2,5 litre/sat (mali uzorak - primitivna tehnika - veća greška). To je dodatnih 1,34 EUR/sat - za 10.000 m3 to je opet 2800 sati rada odnosno 2800 x (0,5+1,34)= 5100 EUR. Eto nas na oko 0,51 EUR/m3.

Bez da sam uračunao rad - treba doći, naliti gorivo svaki dan, upaliti sustav… Rad vam u ovakvim kombinacijama pojede veselje. Nek ima 1 sat rada dnevno x 200 dana: to je 12 EUR/bruto sat x 200 = 2400 EUR rada godišnje. To je dodatnih 0,24 EUR/m3, odnosno ukupno 0,75 EUR/m3.

Zato agregat nije prava opcija, nego tek nužno zlo. Kubik na agregat je minimalno duplo skuplji nego kubik na HEP žicu.

Opcija solari

Istraživao sam opciju solari, ona mi se iz stomaka činila kao najzgodnije rješenje. Naročito jer nema papirologije s HEP-om. Kako me stomak često zeznuo, volim staviti brojke na papir.

Kod solara je to stavljanje na papir maaaalkice kompleksnije. Ali kako sam nekad bio perspektivan inžinjer elektrotehnike, a i postavio 1 x MW solara u PPK, zabrijao sam da ću ja sada taj moj solar optimizirati s obzirom na kilavu bušotinu koja će u ljeto biti u fjaki. Varijabli je jako puno, a neke su mi još nepoznanica (koliko ću izdašnost bušotine imati u ožujku, travnju, svibnju, lipnju?) i neću ponašanje bušotine dobro poznavati još minimalno ovu godinu. Dakle moram dio nagađati, i razmišljati da ostavim prostora za nadogradnju ako promašim.

Prvo, ciljam i dalje na 2800 sati rada pumpe godišnje. Sa solarima nemam fleksibilnost da mogu zimi raditi po noći, čak ni ako stavim veeelike baterije.

Pumpam u akumulaciju, što znači da moram koristiti zimu i proljeće za punjenje (ljeti mi bunar nema tu izdašnost). S obzirom na vrijeme, mogu očekivati broj sunčanih sati (podaci Zadar):

Broj sunčanih sati u Zadru

siječanj 62 sata - to mi je sa 1 l/sekundi 223 m3

veljača 96 sati - 345m3

ožujak 153 sata 550m3

travanj189 sata - 680m3

svibanj 227 sata - 817 m3

lipanj 250 sata - 900 m3

srpanj 300 sata 1080m3... itd do prosinca

Ukupno: najbolji slučaj 2000 sunčanih sati godišnje - daje 7000 m3 ako radim cijelu godinu i iskoristim čitav sunčani potencijal. Plus moram spriječiti evaporaciju na akumulaciji!

Jasno je, za napajanje bunarske pumpe na solarnu energiju nedostaje mi sati rada - uz to da očekujem lošiju izdašnost bunara od svibnja nadalje. Jasno je da ću se morati pomagati agregatom. Ipak, solari mogu biti solidno rješenja za idućih 2-3 godine dok mi još zbog malih stabala ne treba 10.000 m3. Trenutna investicija u solare i nakon što se spojim na žicu solari mogu štediti potrošnju agregata ili HEP žice.

Pitao sam AI, plus 2 firme da mi slože rješenje za solarnu elektranu za moj slučaj ižinjavanja.

Rješenje u pravilu izgleda ovako: 8-10 kW solarnih panela, postavljeno za zemlji. Konstrukcija ima mogućnost zakretanje vertikalnog kuta, što bi značilo da ćemo i zimi iskoristiti sunce maksimalno. Idealan kut za zimu je 60°, a ljeti 25°. Nije problem jednom tjedno promijeniti kut, jer panela neće biti puno, njih 20-ak (paneli su danas 500-600 W/komad). Ovime ću dobiti optimalnu konfiguraciju solara i koristiti max energiju sunca s obzirom na površinu solara. To će biti naročito bitno u zimi, kad je energija sunca niža a moj kapacitet bušotine viši. Konstrukcija za panele će biti malo skuplja jer moram imati mogućnost mijenjanja nagiba. Nije velika razlika u odnosu na fiksnu konstrukciju.

Baterija. Već sam u prvoj tekstu objasnio da moram imati bateriju i kao način zaštite bunarske pumpe. Krenuo bih sa baterijom kapaciteta oko 10 kWh. Ciljao bih 2+ sata autonomije rada pumpe na bateriji. Još nisam siguran kako će mi se bušotina ponašati u ljeto, ali moram iskoristiti svaki sat sunca da pumpam vodu sa dubine. Ako će mi ljeti bušotina raditi u modu sat pumpanja - sat odmora, onda bi mi bilo dobro imati i bateriju koja može odraditi i 5-6 sati po noći. Po noći nemam sunca, ali imam vode za crpiti. Spremim energiju sunca u bateriju i odradim noćnu smjenu. Vjerujem da ću tek krajem godine moći reći kakvu točnu konfiguraicju elektrane trebam, odnosno što ću morati nadograditi u odnosu na početna razmišljanja.

Investicija za solarnu elektranu: dobio sam ponude za opisani sustav od 12-15kEUR. Računam 15 kEUR i rok amortizacije sustava od 15 godina. To je 1000 EUR godišnje amortizacije. Vjerojatno nešto održavanja i troška kapitala za dodati - računam dodatnih 200 EUR godišnje. Ukupno 1200 EUR godišnje.

Poljoprivredne priče Ivana Malića možete pročitati i na njegovu blogu.

Ipak, zbog moje kilave bušotine, nije realno da ću radeći samo na solare napumpati 10.000 m3 godišnje. Ali ako je 2000 sunčanih sati godišnje na toj lokaciji, to je 7000 m3 potencijalne vode. S obzirom na lošiju očekivanu izdašnost na ljeto, vjerujem da ću teško više od 5000 sati m3 godišnje skupiti sa ovakvim solarnim izvorom energije.

1200 EUR/5000 m3 = 0.24 EUR/m3. Jeftinije je čak i od HEP struje.

Što me čeka dalje?

1. Ja bi ipak HEP žicu. Solari izgledaju brojčano super, ali žicu se ne treba čistiti, servisirati. Žica radi uvijek, i po noći i po zimi. Plus imamo dobre susjede kradu se akumulatori kad ostavimo traktor po noći u nasadu, provaljuje se ograda - prije ili kasnije će biti neke krađe i na solarima.

2. I solar ne zvuči loše, naročito ako se uguram za neku potporu. Ipak bi radije HEP žicu, imat ću manje toga za misliti.

3. Servisirat ću agregat i preživjeti ovu godinu nekako. Ozbiljno razmišljam i o solaru za ovu godinu.

4. Možda će direktor vodovoda naći vremena za sastanak. Sve mi se više čini da je voda iz javnog sustava vodovoda po 0,59 EUR/m3 puno bolja opcija od agregata. I sigurna, jer onda ne moram ulagati u priključke, agregate i solare.

Što me čeka dalje? Ovaj tjedan spajam bunarsku pumpu sa spremnikom vode od 500 m3. Treba mi 400 metara PEHD cijevi, par spojnica i iskopati 50 metara kanala. Žicat ću Božu njegov strojčić za iskopati kanale. Onda ću napuniti spremnik, i izmjeriti koliko su mi cijevi pojele kapaciteta bunara. Zato idem sa cijevima većeg promjera, da imam manje gubitke na tih 400 metara cijevi od pumpe do spremnika. Razlika nadmorske visine od bušotine do spremnika je tek par metara, tu pumpa ne bi trebala imati velike gubitke. (Znate li da visine terena možete na Google Earth skinuti?).

Za napuniti spremnik trebat će mi 10-ak dana s 12 sati rada dnevno. U realnosti će to biti 8 sati dnevno i trajati 15 dana (sad smo u rezidbi, taman upalimo ujutro i na kraju smjene gasimo). Tada imam spreman prvi obrok navodnjavanja od 500 m3. Testirat ću onda sustav, i začepiti dio rupa na lateralnim crijevima navodnjavanja.

U mom slučaju imam rupice na crijevima za navodnjavanje kroz koji kapa voda. Crijeva su nategnuta kroz krošnju stabala - pogledajte sliku ispod. Crvene točkice su rupe koje ću začepiti, time neću navodnjavati dio gdje nema korijena badema - bolje ću koristiti vodu.

Na par tjedana ću se malo odmoriti od ižinjavanja. Kreće lijepo vrijeme, pupovi bubre i kreće ozbiljna akcija u nasadima po pitanju zaštite, rezidbe, a pripremamo se i za prvu obradu tla za jedno mjesec dana - planiram prostor oko mladih badema i ove godine obrađivati unutar rednom drljačom - uklanjati konkurenciju korova kontinuirano. Pisat ću o ižinjavanju navodnjavanja ponovo kad odradim testiranja i utegnem sustav. U međuvremenu pratim stanje u bušotini odnosno oscilacije u kapacitetu vode. Nadam se da će i ozbiljniji rad bunarske pumpe malo pročistiti bušotinu.

Priča u priči: Logistika u poljoprivredi

Moram ižinjati način da gravitacijski iz spremnika punim i atomizere. Nije to ništa komplicirano, ali moram naći efikasan način za to izvesti, sada nemam tu opciju. Ako ću ih puniti iz bunara, za 2000 litara trebat ću čak 30 minuta. Previše je to praznog hoda i čekanja. Plus, veliki spremnik navodnjavanja mi je na optimalnoj poziciji, usred nasada - što znači manje vozanja.

Evo male pričice o učincima operacija za prskanje u ratarstvu:

Prskate sa prskalicom koja ima 4000 litara zapremine. Trošite 200 litara/ha vode - znači da vode u spremniku ima za prskati 20 hektara. U idealnim uvjetima na velikoj tabli s prskalicama visokog učinka poprskate čak 20 hektara/sat. Ako vam je na parceli voda u akumulaciji s jakom pumpom protoka 10 litara/sekundi, tank napunite za 400 sekundi, 6,6 minuta. I recimo da vam treba u prosjeku 5 minuta do pumpe i 5 minuta od pumpe do točke prskanja u polju. To je ukupno dodatnih 16,6 minuta na sat vremena prskanja, odnosno gubitak učinka od oko 20%.

U slučaju da se po vodu morate voziti, recimo 15 minuta u svakom smjeru, i da punite prskalicu na pumpu kapaciteta 5 litara/sekundi, koliko ste vremena izgubili? Ukupno ste izgubili 2x15+13,2=43,2 minuta. U ovom slučaju gubitak učinka je čak 40%. Trošak ovakve operacije prskanja bit će čak 33% viši nego u slučaju da imate vodu uz parcelu. Logistika je u poljoprivredi jako bitna, povećava nam učinke i smanjuje troškove proizvodnje.