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Fotovoltaico e agricoltura: lo sviluppo dell’agrivoltaico è su scala mondiale

I sistemi agrivoltaici si fanno spazio in tutto il mondo. In molti Paesi si sperimentano varie soluzioni e si sono avviate ricerche per mettere in luce i vantaggi per fotovoltaico e agricoltura

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Fotovoltaico e agricoltura: lo sviluppo dell’agrivoltaico è su scala mondiale

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Fotovoltaico e agricoltura possono, anzi devono trovare modo per convivere e trarre vantaggio reciproco. L’agenzia di rating Fitch scommette in una crescita decisa dell’agrivoltaico. Prevede che i sistemi agrivoltaici conosceranno un impiego crescente a livello globale nei prossimi anni, stimando una capacità installata totale destinata a superare i 10 GW entro il 2030.

Questa crescita sarà supportata dai numerosi vantaggi offerti dalla combinazione di progetti capaci di combinare energia solare e agricoltura. Questi includono l’idoneità di impiegare l’agro-voltaico in aree in terreni che hanno vincoli d’uso, e persino la creazione di un microclima vantaggioso oltre che una potenziale riduzione dei costi di esercizio e manutenzione.

Fitch mette anche in luce l’azione di stimolo da parte di diversi governi per l’impiego dell’agrivoltaico. L’Italia è tra questi: nell’ultima legge di semplificazione per l’applicazione del PNRR esso trova spazio tra le tecnologie incentivabili per produrre energia rinnovabile.

Nel mondo sono diversi i casi applicativi e crescono gli investimenti. Vediamo allora le misure più recenti e interessanti.

Agrivoltaico in Europa: i progetti al via

Partiamo dal progetto monstre Horizeo, che vede protagonisti tre attori francesi dell’energia quali Engie, Neoen e RTE. Essi stanno pensando di costruire nel sud est della Francia un impianto fotovoltaico da 1 GW che oggi sarebbe di gran lunga il più grande d’Europa. Il piano contempla la possibilità di integrare 1 GW di energia solare con 40 MW di energy storage, un impianto a idrogeno, un’azienda ortofrutticola e un data center.

In questo ambizioso progetto – per cui verrà investito un miliardo di euro – si sa che una parte dell’area (da 10 a 25 ettari) di 2.000 ettari sarà destinata a combinare fotovoltaico e agricoltura per un sistema agrivoltaico che unirà la produzione solare alla coltivazione di frutta e verdura.

Sempre in Europa è partito il progetto “APV-Obstbau”, che vede impegnati BayWa r.e. e il Fraunhofer ISE (Institute for Solar Energy Systems). Essi hanno collaborato con altri partner di ricerca per realizzare un sistema agrivoltaico per scopi di ricerca presso il “Bio-Obsthof Nachtwey,” in Renania-Palatinato. È il primo sistema del suo genere in Germania. L’area sperimentale copre circa 9100 metri quadrati. L’impianto agrivoltaico, da 258 kWp di potenza, è stato installato su circa un terzo del lotto. Sul campo si coltiveranno mele, ma la finalità del progetto è aumentare la resilienza climatica nei frutteti e garantire la produzione di frutta sicura e sostenibile, generando anche energia solare.

Progetto agrivoltaico in Germania “APV-Obstbau” di BayWa r.e. e Fraunhofer ISE
Il progetto agrivoltaico in Germania – Copyright_Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Il progetto intende confrontare la produzione di mele nello stesso luogo con quattro diversi sistemi di protezione delle colture: si impiegherà una copertura in lamina, anti pioggia, reti antigrandine sistemi agrivoltaici con moduli fotovoltaici permanenti e permeabili alla luce un sistema di monitoraggio moduli fotovoltaici (se necessario blocca la pioggia). A questo riguardo sono utilizzati due diversi tipi di moduli, con celle solari disposte a strisce o a blocchi. L’obiettivo è determinare in che misura i sistemi agrivoltaici proteggono le piante e i frutti da influssi ambientali dannosi come grandine, forti piogge, gelate o temperature estreme.

Il progetto intende anche mostrare e dimostrare i vantaggi economici per gli agricoltori, aiutandoli ad adattarsi ai cambiamenti climatici e a proteggere i loro raccolti. Questi vantaggi includono costi energetici inferiori e più prevedibili a lungo termine, minori costi di investimento per la protezione delle colture.

Fotovoltaico e agricoltura combinati anche negli USA

Anche gli Stati Uniti guardano con attenzione alle potenzialità dell’agrivoltaico e ai vantaggi di combinare fotovoltaico e agricoltura. Secondo il National Renewable Energy Laboratory (NREL), entro il 2030 le installazioni solari su larga scala potrebbe coprire più di 800mila ettari di terra negli Stati Uniti. Un recente studio della Oregon State University stima inoltre che convertire solo l’1% dei terreni agricoli americani mediante sistemi agrivoltaici non solo permetterebbe di raggiungere gli obiettivi di energia rinnovabile della nazione, ma consentirebbe di risparmiare acqua e porrebbe le basi per creare un sistema alimentare sostenibile a lungo termine. Inoltre, è stato dimostrato che l’agrivoltaico aumenta la produzione agricola, l’efficienza dei pannelli solari e il reddito degli agricoltori.

Questi sono solo alcuni dei fattori trainanti del programma InSPIRE (Innovative Site Preparation and Impact Reductions on the Environment) avviato dal NREL. Il Lab statunitense ora esegue ricerche in quasi 30 siti in tutto il paese, con alcuni siti incentrati sulla vegetazione autoctona e altri più focalizzati sugli habitat degli impollinatori, sull’erba da pascolo per supportare il bestiame da pascolo o le colture orticole.

Tra questi siti, Jack’s Solar Garden, un parco solare da 1,2 MW nella contea di Boulder, in Colorado. Il progetto intende esaminare i potenziali benefici in termini di aumento dell’efficienza dei pannelli solari, ma anche la possibilità di migliorare la gestione idrica e la possibilità di aumentare la resa delle colture. Già oggi però si sa che, guardando ai risultati ottenuti in un sito del progetto in Arizona ha già indicato che le colture che crescono sotto pannelli fotovoltaici contano su temperature più miti; inoltre, in termini energetici, gli impianti solari hanno prodotto il 2% in più di elettricità rispetto a quelli senza colture sottostanti.

Agrivoltaico in Asia: cosa succede in Cina, Giappone e Sud Corea

L’opportunità di combinare i benefici di fotovoltaico e agricoltura sta cominciando a germogliare anche in Cina. Qui l’operatore statale Beijing Energy International Holding ha rivelato i piani riguardanti un progetto di energia fotovoltaica agricola da 112 MW nel Paese.

Ma è l’innovazione tecnologica a mettersi in evidenza sul tema agrovoltaico. In Giappone, l’azienda australiana ClearVue Technologies ha ricevuto il suo primo ordine del suo sistema di copertura vetrata solare fotovoltaica brevettata, utilizzata per generare elettricità in pannelli di vetro. I pannelli saranno montati sul tetto di una serra adibita alla coltivazione di fragole.

Sistema di copertura vetrata solare fotovoltaica brevettata dell'azienda ClearVue Technologies
Sistema di copertura vetrata solare fotovoltaica brevettata dell’azienda ClearVue Technologies. Img by clearvuepv.com

Si parla di un ordine complessivo di 187 pannelli di vetro che saranno impiegati per coprire un’area di circa 333 metri quadrati del tetto della serra. Essi sono progettati per generare circa 8.573 kWh di energia rinnovabile l’anno.

Il Giappone è stato il primo Paese a sviluppare un sistema agrivoltaico fin dal 2004 e da lì in poi sono stati poi realizzati numerosi impianti con impianti fissi e con capacità di diversi megawatt. La Corea del Sud è stato un altro Paese ad aprire già qualche anno fa le porte all’agrivoltaico. Risale, infatti, al 2016 l’installazione del primo sistema (da 100 kWh). Sempre qui, nel 2019 è stata costituita la Korea Agrivoltaic Association per promuovere e sviluppare un’industria agrivoltaica. Inizialmente le leggi nazionali sulla realizzazione degli impianti agrivoltaici ne rendevano impossibile la realizzazione in prossimità di strade o centri abitati, ma dovevano essere installati in zone di difficile accesso e dove la coltivazione era impossibile a causa delle pendenze. Le regole sono state modificate nel 2017 dando spazio allo sviluppo di impianti in grado di conciliare agricoltura e fotovoltaico. Lo stesso Governo coreano prevede di costruire entro il 2030 centomila sistemi agrivoltaici.

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