Desarrollo de la agrivoltaica en Italia: el reto de la actualidad

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La agrivoltaica es un sistema que evidentemente aumenta la eficiencia del uso de la tierra al permitir simultáneamente la producción principal de cultivos agrícolas y la generación secundaria de energía solar fotovoltaica en la misma superficie de cultivo, al tiempo que utiliza de forma óptima los efectos sinérgicos tecno-ecológicos y tecno-económicos de ambos sistemas de producción. Es el principal reto actual del desarrollo fotovoltaico en Italia cuando se trata de proyectos a escala comercial.

En los últimos años, el desarrollo de proyectos fotovoltaicos a escala comercial en Italia se ha centrado en las zonas rurales y los terrenos agrícolas relacionados. Se ha observado un cambio de las plantas fotovoltaicas estándar a las agrivoltaicas, y estas últimas representan actualmente más del 70% de la cartera de proyectos de desarrollo a escala comercial en Italia. Sin embargo, la agrivoltaica es un concepto muy amplio que hasta ahora se ha interpretado de muchas maneras: reunir el concepto de investigación y la práctica de desarrollo es el reto actual de la industria fotovoltaica.

El primer sistema agrivoltaico fue concebido por el Instituto Fraunhofer (Fuente [1]) como una estructura fija que soportaba módulos orientados en vertical a 4 metros de altura aproximadamente. El objetivo principal era permitir la coexistencia de cultivos y producción de energía en la misma parcela. En la actualidad, muchos sistemas agrivoltáicos (tanto sistemas de I+D como productos comerciales) se ajustan a la idea original. La importante elevación de los módulos permite una irradiación relativamente constante al suelo y el posible paso de maquinaria agrícola por casi el 100% de la parcela: ambos elementos permiten alcanzar una eficiencia agrícola deseada en la misma parcela en la que también se instalan módulos fotovoltaicos.

Ejemplo de aumento de la productividad global de una parcela (Fuente [2]).

¿Agrivoltaica fija o de seguimiento?

Sin embargo, no hay que ignorar el coste del acero . y la práctica de la operación y el mantenimiento: las estructuras elevadas suelen suponer un mayor CAPEX y un mayor OPEX que las estructuras estándar. Por estas razones, las últimas suelen ser las preferidas en el desarrollo de la agrivoltaica a escala de servicio público en Italia. Entre las estructuras estándar, los seguidores 1P y 2P de un eje orientados N-S son los que pueden contener los precios y aumentar la producción en comparación con los sistemas fijos: los seguidores de un eje son estructuras con varias correas fijadas en un tubo de torsión a lo largo de una dirección Este-Oeste y módulos anclados en ellas para girar a lo largo de la trayectoria del sol en una fila simple (1P) o doble (2P) a lo largo del tubo de torsión.

¿Seguidores 1P o 2P?

Durante la fase de diseño preliminar de los proyectos agrivoltáicos, la elección entre seguidores 1P y 2P depende de varios factores: tasa de ocupación de las estructuras en la parcela, fuerza del viento, selección de la especialización agrivoltáica, CAPEX, etc.

En síntesis, un parámetro clave que influye en la diferencia entre los diseños de proyectos 1P y 2P es el paso, es decir, la distancia entre los polos de dos filas sucesivas de seguidores a lo largo de la dirección este-oeste. Los pasos típicos 1P oscilan aproximadamente entre 4,5 y 5,5 metros, mientras que los pasos típicos 2P oscilan aproximadamente entre 8,5 y 10,5 metros. Un paso más bajo con seguidores razonablemente altos significa tener una irradiación estable a lo largo de la dirección del paso junto con un mayor sombreado, mientras que un paso más alto significa tener mucha más tierra disponible para el cultivo o el pastoreo de ganado junto con una mayor irradiación en el espacio entre hileras.

No obstante, es importante señalar que en 2022 el Ministerio italiano de Medio Ambiente y Seguridad Energética (MASE) publicó directrices específicas para los proyectos agrivoltáicos, entre las que también se establecen limitaciones geométricas específicas sobre la tasa de ocupación de la planta sobre los proyectos de tierra. Jugar con el terreno del proyecto es, por tanto, un argumento no trivial en la agrivoltaica.

¿Qué cultivo elegir?

La simulación de la irradiancia a lo largo de la dirección de paso (Figura 2) es entonces crucial para una correcta selección de los cultivos que se van a cultivar en el proyecto agroforestal. Efectivamente, algunos cultivos son más sensibles a mayores cantidades de luz, mientras que otros crecen mejor en zonas de sombra. El crecimiento correcto del cultivo seleccionado es, de hecho, significativo para que el modelo de negocio asociado sea coherente también desde el punto de vista agrícola. 

Figura 2 - Ejemplo de simulación de irradiación a lo largo de la dirección de paso (Fuente [3]).

La agrivoltaica es un tema muy complejo, y acabamos de ofrecer una visión general de algunas de las cuestiones clave a las que se enfrentan los promotores de proyectos fotovoltaicos. Por lo tanto, es fundamental contar con conocimientos técnicos de alto nivel en todos los elementos mencionados para diseñar correctamente un proyecto agrivoltaico a escala comercial y hacer que funcione durante su vida útil.

En Vector Renewables contamos con un equipo de profesionales altamente cualificados brindando un asesoramiento técnico integral, adaptado a las necesidades específicas de cada proyecto. Si estáis interesados en explorar las posibilidades de la agrivoltaica para vuesta operación agrícola o para su proyecto de energía renovable, puedes contactarnos directamente a través de nuestro formulario web.

Referencias

1- Goetzberger, A.; Zastrow, A. (1 de enero de 1982). "On the Coexistence of Solar-Energy Conversion and Plant Cultivation". Revista Internacional de Energía Solar. 1 (1): 55-69

2- Metsolar ¿Qué es la agrivoltaica? ¿Cómo pueden coexistir la energía solar y la agricultura? Disponible en línea: https://metsolar.eu/blog/what-is-agrivoltaics-how-can-solar-energy-and-agriculture-work-together/

3- Vector Renewables Italia, departamento de asesoramiento técnico.