Fotovoltaico in agricoltura: le esperienze sul campo promuovono l’agrivoltaico

L’impiego innovativo del fotovoltaico in agricoltura migliora la resa delle colture e aiuta a mitigare gli effetti del clima estremo. I casi attuati in Italia mostrano i benefici dell’agrovoltaico®

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Fotovoltaico in agricoltura: le esperienze sul campo promuovono l’agrivoltaico
Rendering “Fattoria Solare La Petrosa” in Castrovillari (CS) di EF Agri società agricola a r.l.

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Sul fotovoltaico in agricoltura, o più precisamente agrivoltaico (o agrovoltaico® – marchio in titolarità di Rem Tec), siamo solo all’inizio. Ma già chi lo sta sperimentando lo promuove, avendo colto benefici significativi sia per la coltivazione che per l’allevamento. Ci sarà anche spazio per un sostegno pubblico importante: entro il 31 marzo sarà pubblicato dal Mipaaf il bando per accedere ai finanziamenti per i parchi agrisolari cui sono dedicate risorse pari a 1,5 miliardi di euro.

Ci sono quindi tutti gli elementi per «promuovere un incremento di potenza installata pari a 30GW della produzione elettrica da fotovoltaico, una crescita sostenuta con specifiche misure del PNRR, contribuendo al raggiungimento degli obiettivi del PNIEC 2030», ha ricordato Nicola Colonna, del Divisione Biotecnologie e Agroindustria dell’ENEA, e membro della Task force Agrivoltaico sostenibile. Lo ha fatto in occasione di un recente webinar dedicato a illustrare alcune buone pratiche d’impiego dell’agrivoltaico in Italia attraverso esperienze e progetti.

In questi giorni funestati dal conflitto russo-ucraino e che ci tocca tutti a livello umanitario, innanzitutto, ma anche economico, l’obiettivo di promuovere una maggiore indipendenza e sicurezza energetica è prioritario.

Agrivoltaico sostenibile ricorda che se solo lo 0,32% dei terreni agricoli italiani fosse coperto da impianti solari, il 50% degli obiettivi del PNIEC sarebbe soddisfatto.

È altrettanto importante cercare di ridurre l’impatto ambientale e raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione, nonché di mitigare i cambiamenti climatici. Il fotovoltaico in agricoltura va promosso quindi, attraverso sistemi innovativi e che possono ben conciliare coltivazione e allevamento e migliorarne anche le rese.

Lo confermano gli esempi portati avanti in Calabria e in Veneto, testimoniando così che l’impiego dell’agrovoltaico® è vantaggioso in ogni parte d’Italia.

Fotovoltaico in agricoltura: agrumi e agrivoltaico, i risultati del legame

La prima esperienza raccontata ha riguardato LeGREENHOUSE: «la prima società consortile nel mondo del lavoro fotovoltaico in Italia», ha affermato Antonio Lancellotta che conta su un insieme di società specializzate in agro fotovoltaico. Il progetto, avviato con EF Solare Italia, primo operatore fotovoltaico in Italia, partecipato al 70% da F2i, il più grande fondo infrastrutturale nazionale, e al 30% da Crédit Agricole.

I filari di limoni in ambiente agrofotovoltaico dell’azienda Lao Greenhouse
Foto scattata presso l’azienda Lao Greenhouse tra i filari di limoni in ambiente agrofotovoltaico.

I primi impianti agricoli in ambiente fotovoltaico sono stati realizzati sulla costa tirrenica calabrese nel 2011 con Lao Greenhouse e sulla costa ionica con Sybaris Greenhouse. Nel 2018 il progetto è stato replicato in Umbria e successivamente nel 2019 in Sardegna con Sardinia Greenhouse.

Nella sola Calabria ha installato sette impianti agro-fotovoltaici da 18 MWp su 26 ettari dove sono messe a dimora 11mila piante di agrumi.

La tecnologia ha un impatto importante. «L’attività fenologica delle piante è costantemente monitorata tramite app gestite da remoto che permettono anche la raccolta dati» utili per ottimizzare i cicli produttivi. Un primo beneficio dell’impiego del fotovoltaico in agricoltura così come spiegato dallo stesso Lancellotta è quello dell’efficientamento dell’uso dell’acqua: il fabbisogno idrico annuo delle coltivazioni in serre fotovoltaiche è notevolmente inferiore rispetto al pieno campo. «Questo è dovuto alle particolari condizioni, quali il parziale ombreggiamento, la luce diffusa, la riduzione dell’evapotraspirazione, la sub-irrigazione». Ma a guadagnarci sono anche le maggiori rese produttive. «Dalle ultime analisi svolte su un campioni raccolti a gennaio 2020 nella serra di Lao Greenhouse emergono risultati superiori agli standard qualitativi richiesti dai disciplinari di produzione dei migliori limoni IGP d’Italia».

Certo, per puntare a un’accorta presenza di fotovoltaico in agricoltura in termini agrivoltaici serve un’attenta progettazione, che parte dalla valutazione delle caratteristiche colturali dei terreni, delle esigenze dell’azienda agricola. «La definizione del piano agronomico detta le caratteristiche dell’impianto fotovoltaico, non viceversa…».

Agrivoltaico solidale: il progetto Fattoria Solare La Petrosa

L’impiego ottimale del fotovoltaico in agricoltura permette di creare occupazione e promuovere non solo la sostenibilità ambientale, ma anche sociale, e la biodiversità: lo dimostra il progetto della Fattoria Solare La Petrosa, posta nelle immediate vicinanze del carcere di Castrovillari (Cosenza). Sviluppato su 35 ettari, ha impianti fotovoltaici da 15 MWp, il progetto prevede il miglioramento fondiario del terreno tramite l’implementazione di un piano agronomico integrato con strutture fotovoltaiche, che prevede la coltivazione di piante officinali, ottimali per la sopravvivenza e permanenza in loco degli insetti pronubi, quelli che trasportano il polline da un fiore all’altro permettendo l’impollinazione.

Il progetto mira a valorizzare il tessuto socio-economico territoriale e intende favorire il reinserimento lavorativo dedicato ai detenuti dell’istituto carcerario locale.

Fotovoltaico e agricoltura: di ovini all’interno del parco agro-fotovoltaico

In fase di sviluppo c’è anche il progetto in Sardegna, in provincia di Oristano da 200 ettari e circa 100 MWp che si innesta in un territorio a forte vocazione ovina e prevede l’allevamento innovativo biologico con completamento della filiera agroalimentare. Nelle foto si è vista la presenza di ovini all’interno del parco agro-fotovoltaico, testimoniando così che la convivenza tra biologia e tecnologia è possibile e favorisce gli animali: l’ombreggiamento creato dagli impianti fotovoltaici mitiga il clima, è efficace per scopi colturali.

Rinnovabili, allevamento e agricoltura: gli esempi in Veneto

Un’altra esperienza virtuosa e positiva di impiego del fotovoltaico in agricoltura è quella raccontata da Giovanni Musini, gestore dell’Azienda agricola S. Anna e Tenuta di Bagnoli, in provincia di Padova. In questi due esempi si è abbinata anche la produzione da fonti rinnovabili, in un caso specifico di biogas e fotovoltaico.

Contesti climatici e produttivi favorevoli all'agrivoltaico

«Parallelamente sono state anche sfruttate le opportunità messe a disposizione dalla normativa riguardo la produzione fotovoltaica ed è stato realizzato un primo impianto fotovoltaico con tracker a inseguimento e poi realizzato un impianto a biogas e l’altro fotovoltaico». Nel primo impianto solare, concepito secondo le indicazioni dell’epoca, ha consentito una produzione maggiore del 30% rispetto a sistemi fissi, cogliendo la potenzialità di impianti sempre perpendicolari e quindi con un’esposizione ottimale».

Agrivoltaico, l'esempio dell'Azienda agricola S. Anna e della Tenuta di Bagnol

La principale considerazione è stata legata all’uso del suolo: «ci pareva un abominio non impiegare il terreno», ha sottolineato Musini, spiegando che si è deciso di puntare sul pascolo, dando ospitalità alle mandrie in transumanza per un determinato periodo. «In quei periodi abbiamo potuto riscontrare come si trovassero bene gli ovini al pascolo grazie all’ombreggiamento offerto, cogliendo i benefici anche in termini di mitigazione climatica, favorendo la crescita dell’erba. Ma facendo un parallelo con un’esperienza basata sulla consociazione di piante ad alto fusto (pioppi in particolare) e coltivazioni di cereali si è notato un deciso aumento della produzione», specialmente negli ultimi anni con l’aumento della temperatura. «Le piante fruiscono del vantaggio di un clima più mite e si colgono i benefici in termini di risparmio idrico, avendo meno evapotraspirazione e conseguente necessità di irrigazione». Nel secondo impianto si intende procedere anche alla coltivazione di asparagi, puntando sui vantaggi di un impianto fotovoltaico, la cui «superficie dei pannelli interessa il 22% del totale», ha concluso Musini.


27/9/2021

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

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 agrivoltaico. 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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