CƠ SỞ DỮ LIỆU KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ TỈNH NGHỆ AN

https://csdlkhcn.ngheandost.gov.vn

Nghiên cứu áp dụng tiến bộ KH&CN để xây dựng mô hìnhcấp nước tưới tự động bằng năng lượng mặt trời cho một số vùng sản xuất nông nghiệp chủ lực trên địa bàn tỉnh Nghệ An

Nghệ An là một tỉnh thuộc Vùng Bắc Trung Bộ được đánh giá là một trong nh??...
Nghệ An là một tỉnh thuộc Vùng Bắc Trung Bộ được đánh giá là một trong những vùng có điều kiện tự nhiên rất thích hợp để phát triển điện mặt trời với số giờ nắng trung bình từ 1800-2100 giờ nắng trong năm, cường độ bức xạ mặt trời trung bình hàng năm từ 4,6 – 5,2 kWh/m2/ngày, vào mùa Hè, cường độ bức xạ có thời điểm đạt trên 5,8 kWh/m2/ngày. Chính vì những điều kiện tự nhiên đó hiện nay tỉnh Nghệ An đang chú trọng phát triển các nguồn năng lượng tái tạo và nhất là nguồn năng lượng điện mặt trời trên toàn tỉnh.
Với tiềm năng và lợi thế về nguồn năng lượng mặt trời của Nghệ An, ngoài việc ứng dụng để phát triển nguồn điện năng lượng mặt trời phục vụ cho các hoạt động sản xuất kinh doanh nói chung cũng như giảm tải cho các nhà máy phát điện sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch thì việc ứng dụng nguồn năng lượng này để phục vụ cho sản xuất nông nghiệp là hết sức cần thiết. Đặc biệt, là nguồn năng lượng điện để phục vụ tưới tiêu trong trồng trọt.
Trong khi đó vào mùa khô, việc cấp nước và tưới tiêu cho phát triển sản xuất nông nghiệp trên địa bàn tỉnh đang trở nên cực kỳ quan trọng trong bối cảnh năng nóng và hạn hán kéo dài. Thống kê năm 2020 của ngành nông nghiệp Nghệ An cho thấy, tỉnh có 96 hồ chứa nước do doanh nghiệp quản lý chỉ có 4 hồ đầy nước, còn lại 82 hồ mực nước chỉ đạt khoảng 50%. Nhiều hồ do địa phương cấp huyện, xã quản lý mực nước đang rơi vào tình trạng cạn kiệt. Mực nước xuống thấp cộng với nắng hạn kéo dài làm cho sản xuất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn. Nhiều vùng canh tác cây nông nghiệp, công nghiệp (Chè, Dứa, Sắn, Ngô, Đậu, cây rau, cây ăn quả …) rất cần nguồn nước tưới, đặc biệt những vùng canh tác nằm ở khu vực xa hệ thống điện lưới hoặc vùng không có điện lưới. Bên cạnh đó, do không có nguồn nước và hệ thống tưới tiêu cũng đã có hiện tượng cháy cây trồng (đã xảy ra cháy đồi chè ở Thanh Chương) dẫn đến làm tăng nguy cơ cháy rừng…
Mặt khác, nhiều khu vực sản xuất nông nghiệp chưa có điều kiện để lắp đặt hệ thống tưới thông minh, tiên tiến để tăng hiệu quả tưới cũng như tiết kiệm nước. Nhiều khu vực cũng có sử dụng các hệ thống tưới khác nhau, nhưng cách áp dụng hoặc phân bố có thể nói là đang rời rạc, sự kết hợp và áp dụng các tiến bộ khoa học, kỹ thuật để xây dựng các mô hình tưới chưa đồng bộ, hiệu quả.
Có nhiều lý do mà các tổ chức và người dân sản xuất nông nghiệp, đặc biệt các khu vực trồng cây chủ lực (Chè, Cam, Dứa, …) chưa thể xây dựng các hệ thống tưới tiên tiến, như điều kiện địa hình canh tác phức tạp, kinh phí đầu tư chưa có, … thì lý do quan trọng nhất là chưa có hệ thống điện lưới hoặc đầu tư kéo điện lưới hoặc sử dụng máy phát điện để xây dựng hệ thông tưới thông minh rất tốn kém làm tăng chi phí trong sản xuất. Vì vậy, cần có giải pháp để khắc phục sự khó khăn này cho một số vùng này. Và giải pháp hiệu quả nhất hiện nay là sử dụng năng lượng mặt trời để cấp điện cho các hệ thống tưới.

Chạy thử bơm cấp nước trong quá trình lắp đặt tại HTX DVNN 19-5, Nghĩa Đàn (8h30 ngày 23/3/2021)

Đánh giá được tầm quan trọng trong việc sử dụng điện năng lượng mặt trời trong sản xuất và đời sống, tại Thông báo số 436/TB-UBND ngày 31/7/2020 về việc Thông báo kết luận của Chủ tịch UBND tỉnh Nguyễn Đức Trung tại phiên họp thường kỳUBND tỉnh tháng 7/2020 đã chỉ đạo Sở Khoa học và Công nghệ tham mưu cho UBND tỉnh về chính sách sử dụng năng lượng mặt trời vào một số ứng dụng trong cuộc sống.
Trước tình hình đó, Sở KH&CN Nghệ An đã giao cho Trung tâm ứng dụng tiến bộ KH&CN thực hiện nhiệm vụ “nghiên cứu áp dụng tiến bộ KH&CN để xây dựng mô hìnhcấp nước tưới tự động bằng năng lượng mặt trời cho một số vùng sản xuất nông nghiệp chủ lực trên địa bàn tỉnh Nghệ An”. Cho đến nay nhiệm vụ đã hoàn thiện động bộ các quy trình kỹ thuật sản xuất lắp đặt các hệ thống để phù hợp với các địa hình sản xuất nông nghiệp khác nhau; các mô hình đã được triển khai xây dựng và vận hành hoạt động, đánh giá bước đầu là rất khả quan cả về mặt khoa học cũng như hiệu quả kinh tế cho các vùng sản xuất nông nghiệp chưa có điều kiện sử dụng điện lưới. Tuy nhiên, đây mới chỉ là những nghiên cứu xây dựng thử nghiệm các mô hình mẫu, việc cần làm trong thời gian tới là cần có chính sách hỗ trợ nhân rộng áp dụng mô hình để phù hợp với các địa hình sản xuất nông nghiệp khác nhau, phục vụ đa dạng các đối tượng cây trồng nông nghiệp, góp phần phát triển sản xuất nông nghiệp chủ lực trên địa bàn tỉnh.
Từ năm 2020, Trung tâm  Ứng dụng TBKHCN đã được Sở Khoa học và Công nghệ giao thực hiện xây dựng 5 mô hình cấp nước tưới tự động bằng năng lượng mặt trời cho một số vùng sản xuất nông nghiệp chủ lực trên địa bàn tỉnh, với 2 loại hệ thống thực hiện trong 2 giai đoạn, áp dụng cho các đối tượng cây trồng: Cây ăn quả, Chè, Dứa, trên địa bàn các huyện: Anh Sơn, Thanh Chương, Thái Hòa, Nghĩa Đàn và Quỳnh Lưu:
Giai đoạn 1:     Hệ thống tưới tự động bằng năng lượng mặt trời áp dụng. Công suất tấm pin: 1,6 Kwp; Solar Pumping Inverter: 1,5 Kw, sử dụng bơm cấp nước 0,75 kw. Quy mô diện tích tưới/mô hình 2 ha.  Loại cây ứng dụng tưới là cây chè và cây ăn quả. Áp dụng công nghệ tưới: nhỏ giọt tại huyện Anh Sơn và TX Thái Hòa.
Giai đoạn 2: Công suất tấm pin: 3.2p Kw; Solar Pumping Inverter: 2.2 Kw, sử dụng bơm cấp nước 1,5kw. Quy mô diện tích tưới 2 ha/ mô hình. Ứng dụng tưới cây chè, cây ăn quả, cây dứa. Áp dụng công nghệ tưới: nhỏ giọt, tưới phun tại huyện Nghĩa Đàn, Thanh Chương, Quỳnh Lưu
Các địa điểm được lựa chọn làm mô hình đều đáp ứng tiêu chí là các vùng sản xuất nông nghiệp tập trung chưa có điện lưới, có diện tích canh tác từ 02 ha trở lên, trên các đối tượng cây trồng chủ lực như: Cam, Chè, Dứa. Chưa chủ động được nguồn nước tưới tiêu phục vụ sản xuất. Có nhu cầu và khả năng nguồn vốn đối ứng tham gia dự án. Có cam kết thực hiện đúng quy trình kỹ thuật của đơn vị triển khai và chuyển giao công nghệ.
Nước là nguồn tài nguyên rất quan trọng trong nông nghiệp. Tuy nhiên việc sử dụng nước như thế nào cho có hiệu quả thì không phải ai cũng làm được. Từ trước đến nay việc sử dụng nước đa phần đến từ kinh nghiệm của người nông dân, những con người đã gắn bó lâu năm với nghề. Tuy nhiên không phải lúc nào kinh nghiệm của họ cũng giúp họ đưa ra những quyết định đúng trong việc sử dụng nước. Với những quyết định thiếu chính xác có thể làm cho hiệu quả canh tác bị ảnh hưởng.
Có thể thấy rằng việc sử dụng nước của chúng ta còn đi theo hướng cảm tính, không có những căn cứ chính xác. Vì vậy ngày nay với sự phát triển của công nghệ đặc biệt là công nghệ Internet của vạn vật (IoT) đang giúp chúng ta khắc phục được điều đó.


Hiện nay có rất nhiều các loại cảm biến đo các thông số môi trường, từ cảm biến đo độ ẩm đất, nhiệt độ đất, rồi các cảm biến đo độ ẩm không khí, đo nhiệt độ không khí, hay đo độ dinh dưỡng trong đất như độ PH... Tất cả các thông số mà chúng thu thập được sẽ gửi về nền tảng xử lý để phân tích và xử lý từ đó cho ta biết được chính xác về khu vườn, nông trại của chúng ta hiện nay như thế nào, đang cần gì, đồng thời cũng có thể đưa ra được các dự báo có độ chính xác cao.Từ những thông tin mà các cảm biến thu thập được, IoT sẽ cho ta những thông tin cần thiết để sử dụng nguồn nước sao cho hiệu quả.
Khảo sát thực tế tại các hộ dân hoặc các hợp tác xã nông nghiệp trên địa bàn tỉnh cho thấy: Các hộ dân rất mong muốn được xây dựng các hệ thống tưới tự động sử dụng năng lượng mặt trời, nhằm tiết kiệm chi phí nhân công, chi phí nhiên liệu và được cấp nước thường xuyên (vào các ngày nắng). Tuy nhiên, để đầu tư 1 hệ thống ban đầu đang là trở ngại lớn về kinh phí đối với người dân và HTX. Mặt khác, việc tiếp cận công nghệ xây dựng hệ thống cũng cần có đơn vị có chuyên môn và kinh nghiệm để triển khai./.
Nguyễn Trung
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây