Agri-PV en la viticultura sudafricana: ejemplos exitosos, costos de inversión para sistemas Agri-PV y potencial prometedor

Ejemplos exitosos de Agri-PV en la viticultura en Sudáfrica

La agrofotovoltaica (agri-PV) combina la producción agrícola con la producción de energía renovable y tiene el potencial de revolucionar la sostenibilidad y la rentabilidad de la viticultura. También hay enfoques prometedores e implementaciones exitosas en Sudáfrica, una de las regiones vitivinícolas más famosas del mundo. A continuación se ofrece una descripción general completa de los proyectos piloto, las aplicaciones comerciales, los proyectos planificados, así como los desafíos y el potencial.

Más sobre esto aquí:

• Viticultura y energía solar: agrofotovoltaica (Agri-PV) en la viticultura en Sudáfrica: oportunidades, desafíos y potencial

Proyectos piloto e investigación.

Planta de alimentos y energía Sunfarming

Sunfarming ha estado operando una innovadora “Planta de alimentos y energía” en el campus de la Universidad Northwest en Potchefstroom desde 2014. Aquí se llevan a cabo estudios científicos sobre el cultivo de plantas y hierbas alimenticias bajo módulos solares. El proyecto se amplió en 2016 y ahora también sirve como centro de formación para la agricultura sostenible. Esta investigación muestra de manera impresionante que Agri-PV no sólo proporciona energía, sino que también puede tener un impacto positivo en la agricultura.

Universidad de Geisenheim

La Universidad de Geisenheim está trabajando en colaboración con socios sudafricanos para investigar los efectos de Agri-PV en la viticultura. Parámetros como el rendimiento, la calidad de la uva y el microclima se examinan en un laboratorio de investigación real único. El objetivo es crear una base científica sólida para el uso de Agri-PV en la viticultura y ofrecer así a los enólogos una base sólida para la toma de decisiones.

Implementaciones comerciales

Finca vinícola Avondale

Avondale Wine Estate, conocida por su producción de vino respetuosa con el medio ambiente, instaló recientemente un moderno sistema solar, lo que hace que la finca sea energéticamente independiente. Aunque no se trata de un sistema fotovoltaico clásico, este ejemplo muestra el creciente interés de la industria vitivinícola por las energías renovables.

Bodega Boland

Boland Cellar, una de las empresas vitivinícolas más grandes de Sudáfrica, ha instalado un sistema fotovoltaico de 473 kilovatios. Esto cubre alrededor de una cuarta parte de las necesidades energéticas de la empresa y reduce los costes de electricidad en un 34%. Los beneficios económicos de una instalación de este tipo son un incentivo para que otros enólogos implementen sistemas similares.

Proyectos planificados

La expansión de Sunfarming

Sunfarming está planeando más plantas de “Alimentos y Energía” en las provincias sudafricanas de Cabo Oriental y Cabo Occidental. Estos no sólo generarán energía para clientes privados, sino que también servirán como centros de formación para la agricultura sostenible. Estos proyectos ponen de relieve el creciente interés por la energía fotovoltaica como solución innovadora a los problemas energéticos y agrícolas.

Desafíos y potencial

desafíos

A pesar de los ejemplos positivos, existen algunos desafíos que obstaculizan la implementación generalizada de Agri-PV:

• Alta inversión inicial: Los costes de instalación de sistemas agro-fotovoltaicos son elevados y representan una carga financiera para muchos productores de vino.
• Obstáculos burocráticos: los procesos de aprobación pueden ser complejos y largos, lo que dificulta la planificación y la implementación.
• Requisitos tecnológicos: Las tecnologías innovadoras, como los sistemas agro-fotovoltaicos dinámicos impulsados ​​por IA, pueden implicar costos y esfuerzos técnicos adicionales.

Potenciales

Sin embargo, no se deben subestimar las ventajas de Agri-PV:

• Protección del clima: Agri-PV puede ayudar a los enólogos a adaptarse a las consecuencias del cambio climático. La protección mediante módulos solares reduce el estrés por calor y sequía de las plantas.
• Ahorro de agua: los estudios muestran que la evaporación se puede reducir entre un 10% y un 30% mediante Agri-PV, lo que supone un gran beneficio en regiones con escasez de agua como Sudáfrica.
• Ingresos adicionales: además de la producción agrícola, los enólogos pueden desarrollar fuentes adicionales de ingresos mediante la generación de electricidad.

Con investigación específica y apoyo político, Agri-PV podría convertirse en un factor clave en la transformación sostenible de la viticultura sudafricana.

Costos de inversión para sistemas agro-fotovoltaicos

Los costes de inversión de los sistemas Agri-PV en la viticultura dependen de numerosos factores. A continuación se presenta información general y específica sobre costos.

Inversiones generales en agricultura fotovoltaica en Sudáfrica

• En 2018, la inversión en sistemas fotovoltaicos en el sector agrícola sudafricano se estimó entre 630 y 960 millones de rands (aproximadamente entre 33 y 50 millones de euros).
• Estas inversiones correspondieron a una capacidad instalada total de alrededor de 60 MWp.

Costos para proyectos específicos.

• La bodega más antigua de Sudáfrica invirtió alrededor de 2,78 millones de rands (unos 145.000 euros) en un sistema solar.
• Los sistemas agro-fotovoltaicos innovadores impulsados ​​por IA pueden aumentar los costos a través de tecnología avanzada, pero brindan beneficios económicos a largo plazo.

Factores que afectan los costos.

• Tamaño del sistema: Los sistemas más pequeños pueden ser más rentables pero ofrecen menores ahorros de energía.
• Ubicación: Las condiciones climáticas locales y las condiciones del suelo afectan los costos de instalación.
• Tecnología: Los sistemas más simples son más baratos, mientras que las soluciones dinámicas agro-fotovoltaicas requieren mayores inversiones.

ciencias económicas

A pesar de la elevada inversión inicial, los cálculos del modelo muestran una viabilidad económica prometedora:

• Incluso en escenarios desfavorables, se prevé una rentabilidad del 23% y un valor actual neto de más de 2,5 millones de rands (aprox. 130.000 euros).
• En el mejor de los casos, la rentabilidad puede llegar hasta el 43%, con un período de recuperación de sólo 2,5 años.

Sin embargo, los costos reales y la viabilidad económica varían mucho según el proyecto y las condiciones locales. Para tomar decisiones informadas, se necesitan estudios más detallados y proyectos piloto específicos de la viticultura.

Agri-PV ofrece enormes oportunidades para la viticultura sudafricana, tanto económica como medioambientalmente. Los proyectos piloto exitosos y las aplicaciones comerciales iniciales demuestran el potencial de esta tecnología. A pesar de desafíos como altas inversiones iniciales y obstáculos burocráticos, los beneficios potenciales son abrumadores: protección contra los efectos del cambio climático, ahorro de agua y fuentes adicionales de ingresos a través de la producción de electricidad. Con más investigación, apoyo político y programas de financiación adaptados, Agri-PV podría ser clave para el futuro sostenible de la viticultura en Sudáfrica.

 

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Energías renovables en la viticultura: la agrofotovoltaica como solución de futuro en Sudáfrica

La integración de sistemas fotovoltaicos en la agricultura, especialmente en la viticultura, está suscitando un interés creciente en todo el mundo. También se están produciendo avances prometedores en el campo de la agrofotovoltaica (agri-PV) en Sudáfrica, un país con una tradición vitivinícola tradicional y, al mismo tiempo, con una gran demanda de energías renovables. La combinación de uso agrícola y generación de energía solar no sólo ofrece ventajas ecológicas, sino que también abre nuevas perspectivas económicas para las bodegas.

Aunque Agri-PV se encuentra todavía en una fase relativamente temprana de desarrollo en la viticultura sudafricana, ya existen ejemplos notables de proyectos piloto y aplicaciones comerciales exitosos. Estas iniciativas demuestran el gran potencial de esta tecnología, pero también enfrentan desafíos específicos.

Adecuado para:

• Doble cosecha bajo el sol con agrofotovoltaica: la sinergia de los sistemas agrofotovoltaicos y la agricultura moderna

Trabajo pionero en investigación y desarrollo

A través de proyectos de investigación científica se sentó una base importante para el establecimiento de Agri-PV en Sudáfrica. Particularmente digna de mención es la “Planta de alimentos y energía” de Sunfarming, que funciona en el campus de la Universidad Northwest en Potchefstroom desde 2014. Este proyecto innovador sirve como un laboratorio del mundo real en el que se examinan las interacciones entre cultivos alimentarios y módulos solares en condiciones reales. No se trata sólo de generar pura electricidad, sino también de optimizar el cultivo de diversos cultivos y hierbas a la sombra parcial de los módulos solares. Las instalaciones se ampliaron para incluir un centro de formación en 2016, lo que subraya la importancia de la transferencia de conocimientos y la formación para la difusión de la agricultura fotovoltaica.

La Universidad de Geisenheim en Alemania también participa intensamente en la investigación de los efectos de Agri-PV en la viticultura en cooperación con instituciones asociadas de Sudáfrica. Se llevan a cabo estudios detallados en un laboratorio de investigación único en el mundo real para comprender cómo la sombra de los módulos fotovoltaicos afecta aspectos clave de la viticultura. Esto incluye los rendimientos de las vides, la calidad de las uvas y el microclima del viñedo. El conocimiento adquirido es de crucial importancia para adaptar de manera óptima los sistemas agrícolas fotovoltaicos a las necesidades de la viticultura y maximizar los posibles efectos de sinergia. Por ejemplo, se investiga cómo influye el cambio en la incidencia de la luz en la fotosíntesis de las vides o en qué medida la sombra puede proteger contra el calor extremo y las quemaduras solares.

Aplicaciones comerciales como guía para el futuro

Más allá de la pura investigación, también hay ejemplos alentadores de implementaciones comerciales de agro-PV en la viticultura sudafricana. Un pionero en esta área es Avondale Wine Estate. Aunque el moderno sistema solar instalado no está diseñado como sistema fotovoltaico agrícola en el sentido clásico, ya que no fue construido directamente sobre los viñedos, demuestra de manera impresionante el creciente interés de la industria vitivinícola sudafricana por las energías renovables. soluciones. El sistema permite a Avondale cubrir todas las necesidades energéticas de la propia bodega y dar así un paso importante hacia la independencia energética. Esta es una señal clara para la industria de que la sostenibilidad y la rentabilidad pueden ir de la mano.

Otro ejemplo notable es Boland Cellar, una de las empresas vitivinícolas más grandes de Sudáfrica. La empresa ha instalado una instalación fotovoltaica con una potencia de 473 kilovatios. Esta planta es un excelente ejemplo de cómo se pueden integrar las energías renovables en las operaciones de un gran productor de vino. La energía solar generada cubre ya una cuarta parte de las necesidades energéticas totales de la empresa y permite una reducción significativa de los costes de electricidad de alrededor del 34 por ciento. Estas cifras ilustran el potencial económico de la energía solar en el sector vitivinícola y pueden servir como incentivo para futuras inversiones en energías renovables.

Proyectos planificados con enfoque en sostenibilidad

Las experiencias positivas y la creciente conciencia de las ventajas de Agri-PV están llevando a una mayor planificación de proyectos concretos. Sunfarming planea construir instalaciones adicionales de “Alimentos y Energía” en las regiones vitivinícolas clave del Cabo Oriental y Occidental. Estos proyectos tienen un doble objetivo: por un lado, la electricidad generada se venderá a clientes privados, lo que genera una fuente adicional de ingresos. Por otro lado, los sistemas pretenden servir como centros de formación para la agricultura sostenible y así contribuir a la difusión de conocimientos y mejores prácticas en el campo de la agro-PV. Estas iniciativas planificadas muestran que Agri-PV se considera no sólo un proveedor de energía, sino también una herramienta para promover prácticas agrícolas sostenibles.

Desafíos y soluciones

A pesar de los ejemplos prometedores, la adopción generalizada y el éxito económico de Agri-PV en la vinificación sudafricana todavía enfrenta algunos desafíos. Un factor clave es la inversión inicial comparativamente alta necesaria para instalar sistemas fotovoltaicos agrícolas. Estos pueden representar un obstáculo financiero importante, especialmente para las bodegas más pequeñas.

Otro factor limitante son los obstáculos burocráticos en el proceso de aprobación de dichos sistemas. Los procesos complejos y prolongados pueden retrasar la implementación de proyectos agro-fotovoltaicos y hacerlos poco atractivos. Se requieren procedimientos de aprobación simplificados y acelerados para facilitar las inversiones en esta prometedora área.

Además, queda clara la necesidad de programas de financiación adaptados. Los incentivos gubernamentales y el apoyo financiero podrían contribuir decisivamente a reducir los costos de inversión inicial y mejorar la viabilidad económica de los sistemas agro-fotovoltaicos para bodegas. Dichos programas de apoyo podrían incluir, por ejemplo, préstamos a bajo interés, subvenciones a la inversión o primas para la energía solar generada.

El potencial desaprovechado: las ventajas de Agri-PV en detalle

A pesar de los desafíos mencionados, los beneficios potenciales de la agricultura fotovoltaica en la viticultura sudafricana superan claramente los aspectos negativos. Un aspecto central es la protección contra los crecientes efectos del cambio climático. La sombra proporcionada por los módulos solares puede proteger las vides del calor extremo y la luz solar intensa, lo que es especialmente importante en los calurosos meses de verano. Esto puede reducir el estrés por calor, prevenir daños a las uvas por quemaduras solares y así garantizar la calidad de la cosecha.

Además, Agri-PV ayuda a ahorrar agua. La reducida evaporación bajo los módulos solares puede reducir significativamente las necesidades de agua de las vides. Se estima que un ahorro de agua del 10 al 30 por ciento es realista. En una región cada vez más afectada por la sequía y la escasez de agua, esto representa una inmensa ventaja y puede mejorar significativamente la sostenibilidad a largo plazo de la viticultura.

Otro aspecto importante es la fuente adicional de ingresos que genera la producción de electricidad. La energía solar generada puede utilizarse para consumo personal, lo que reduce los costes energéticos, o inyectarse a la red pública, lo que permite obtener ingresos adicionales. Esta diversificación de las fuentes de ingresos puede aumentar la estabilidad económica de las bodegas y hacerlas más resistentes a las fluctuaciones del mercado.

Además de estos beneficios directos, Agri-PV también ofrece efectos secundarios positivos. La sombra proporcionada por los módulos puede mejorar el microclima del viñedo, lo que puede tener un efecto positivo en la salud de las plantas y la biodiversidad. Algunos estudios sugieren que una flora y fauna más diversas pueden colonizar bajo sistemas agro-fotovoltaicos.

Costos de inversión: un desafío con perspectiva de largo plazo

La cuestión de los costes de inversión de los sistemas fotovoltaicos agrícolas en la viticultura en Sudáfrica es compleja y depende de varios factores. Es difícil proporcionar información general exacta en este momento, ya que los costos dependen en gran medida del tamaño del sistema, la tecnología elegida y las condiciones específicas del sitio.

En general, se puede decir que las inversiones iniciales para los sistemas fotovoltaicos agrícolas tienden a ser mayores que para los sistemas convencionales montados en suelo. Esto se debe, entre otras cosas, a los gastos adicionales de la subestructura, que debe dimensionarse de manera que soporte los módulos solares y también permita el uso agrícola debajo.

Una estimación de 2018 sugiere que la inversión en sistemas fotovoltaicos en todo el sector agrícola de Sudáfrica fue de entre 630 y 960 millones de rands, lo que representa una capacidad instalada total de unos 60 megavatios. Sin embargo, estas cifras sólo ofrecen una visión general de todo el sector agrícola y no permiten sacar conclusiones directas sobre los costes específicos de la viticultura.

Hay información más específica para proyectos individuales. El coste de instalar un sistema solar en la bodega más antigua de Sudáfrica se estimó en 2,78 millones de rands. Sin embargo, es importante tener en cuenta que no se trata de un sistema fotovoltaico agrícola clásico, sino más bien de un sistema de tejado.

Los costes de los sistemas Agri-PV están significativamente influenciados por la tecnología elegida. Los enfoques innovadores, como los sistemas fotovoltaicos dinámicos, en los que la orientación de los módulos solares está controlada por inteligencia artificial, pueden optimizar la eficiencia de la generación de electricidad y los efectos de sinergia con el uso agrícola, pero normalmente también van asociados a costes más elevados.

Eficiencia económica y rentabilidad a largo plazo

A pesar de la mayor inversión inicial, varios estudios y cálculos de modelos indican una rentabilidad potencialmente alta de los sistemas fotovoltaicos agrícolas en la viticultura. Incluso en escenarios menos favorables, se pronosticaron rendimientos superiores al 20 por ciento y un valor actual neto significativo. En el mejor de los casos, los rendimientos podrían ser significativamente mayores, con períodos de recuperación de sólo unos pocos años.

Sin embargo, es crucial enfatizar que estas cifras se basan en estimaciones y cálculos de modelos y que la viabilidad económica real depende en gran medida de cada caso individual. Factores como la radiación solar en el lugar, los precios de la electricidad, las condiciones de financiación y las prácticas de gestión específicas desempeñan un papel crucial.

Para un análisis costo-beneficio más detallado, se requieren más estudios específicos y proyectos piloto que aborden específicamente las condiciones generales de la viticultura sudafricana. No sólo se deben tener en cuenta los costos directos y los retornos, sino también los beneficios a largo plazo, como una mayor resiliencia al cambio climático y los ahorros potenciales en los costos operativos.

Agri-PV como oportunidad para un futuro sostenible para la viticultura sudafricana

Los ejemplos y resultados de las investigaciones hasta la fecha subrayan el considerable potencial de Agri-PV en la viticultura sudafricana. La tecnología ofrece una oportunidad prometedora para superar los desafíos del cambio climático, aumentar la eficiencia de los recursos y al mismo tiempo fortalecer la base económica de las bodegas.

Aunque no se pueden subestimar los costos de inversión iniciales y los obstáculos burocráticos, las perspectivas a largo plazo y los beneficios potenciales sugieren que el uso de agro-PV puede valer la pena para muchas bodegas de Sudáfrica. Con más investigaciones, programas de financiación específicos y políticas que apoyen la innovación en energías renovables, la agro-PV podría desempeñar un papel clave en la transformación sostenible de la viticultura sudafricana y ayudar a que esta importante industria sea sostenible. La combinación de viticultura tradicional y tecnología solar moderna es un enfoque prometedor para conciliar los objetivos ecológicos y económicos y preparar la viticultura sudafricana para los desafíos del futuro.

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