Ottimizzare le sinergie tra colture e fotovoltaico
Le nuove configurazioni dell’agrivoltaico stanno offrendo interessanti opportunità ad aziende agricole e proprietari di campi per partecipare alla transizione energetica ottenendo in cambio anche un benefico colturale. Ma l’approccio può risultare utile anche nel senso contrario: i proprietari di impianti fotovoltaici già attivi possono convertire parzialmente il loro sito alla produzione agricola. Lo ha dimostrato un gruppo di scienziati dell’Università di Cordoba mettendo a punto un nuovo modello che calcola lo spazio coltivabile tra i pannelli solari.
Agrivoltaico, le opportunità da sfruttare
Il concetto di agro-fotovoltaico o agrivoltaico prevede la coesistenza della produzione agricola con quella energetica in una sorta di ecosistema in cui i due elementi si influenzano positivamente a vicenda. Il segreto del successo risiede nella progettazione: i sistemi devono risultare adatti alle condizioni climatiche locali, a quelle del terreno, e soprattutto alla specie vegetale coltivata. I pannelli fotovoltaici, infatti, possono modificare le condizioni microclimatiche, influenzando parametri come la temperatura del suolo e dell’ambiente, l’umidità sotto i moduli stessi e la radiazione incidente che determina la crescita delle piante. Con un buono studio alle spalle, un impianto agri-fv può migliorare la resilienza agricola ai danni dei cambiamenti climatici e agli eventi meteo estremi, incrementare la produzione ortofrutticola, fornire un nuovo reddito e alleggerire la bolletta elettrica.
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In virtù dei benefici ottenibili per la coltivazione, questo tipo di approccio è per lo più adottato da aziende che già possiedono campi e linee produttive attive. Ma cosa accadrebbe se ad abbracciare la configurazione agrivoltaica fosse un tradizionale impianto fotovoltaico a terra? La risposta arriva dalla ricerca pubblicata sulla rivista Applied Energy dal professore di Fisica Rafael López e colleghi.
Riconvertire gli impianti fotovoltaici all’agrivoltaico
“In questo lavoro – spiega Lòpez – abbiamo scelto un tipo di impianto fotovoltaico già esistente per vedere se potevamo convertirlo e integrare le colture per la produzione agricola in queste strutture esistenti”. Il punto di partenza del lavoro è stato “El Molino“, una vera centrale con inseguitori solari a due assi e un programma di controllo del tracciamento che mira a ridurre al minimo l’ombreggiamento dei pannelli fotovoltaici.
Per studiarne la potenziale riconversione in un impianto agrovoltaico, il team ha simulato il comportamento dell’irraggiamento solare e la sua interazione con i moduli e un’eventuale coltura, nonché l’ombreggiamento. Attraverso questa analisi i ricercatori hanno definito una metodologia innovativa per determinare lo spazio tra i collettori in cui i livelli di irraggiamento ricevuto sarebbero stati sufficienti per un adeguato sviluppo delle piante. Applicata al El Molino, ha rivelato che il 74% del terreno compreso tra i pannelli è coltivabile con colture alte meno di 1,4 m.
Per gli scienziati, affinando e aggiustando i parametri, il modello potrebbe essere applicato ad altri impianti esistenti per studiare le possibilità di conversione. “L’opera – scrivono gli scienziati – rappresenta il primo passo necessario per la trasformazione degli impianti esistenti in agrivoltaici. Allo stesso modo, i progressi raggiunti in questo studio sono molto significativi, poiché la naturale evoluzione dell’implementazione degli impianti fotovoltaici con inseguitori biassiali richiederà, nei prossimi anni, la ricerca di soluzioni per la loro conversione in impianti agri-fv”.
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