Agri-PV: El problema de Alemania con la energía solar no es la falta de espacio, sino la incapacidad de utilizar la tierra varias veces

Agri-PV: ¿Más que un simple sistema de energía solar? ¿Un nuevo concepto económico?

La expansión de la energía fotovoltaica en Alemania suele estar condicionada por el debate sobre el uso y la asignación del suelo. El conflicto entre los distintos intereses en el uso del suelo —ya sea la agricultura frente a la producción de energía o la conservación de la naturaleza frente a las infraestructuras— a menudo genera una visión distorsionada de las posibilidades reales. Una solución prometedora reside en la agrofotovoltaica (agri-PV), que combina el uso agrícola primario del suelo con la generación de energía solar. Esta innovadora forma de uso del suelo no solo ofrece la oportunidad de aprovechar mejor las tierras existentes, sino que también permite la creación simultánea de valor a partir de la agricultura, la producción de energía y la adaptación al cambio climático.

Con el objetivo de alcanzar una capacidad fotovoltaica instalada de 215 gigavatios para 2030, es fundamental comprender el marco y el potencial de una planificación inteligente del uso de la tierra y del sistema energético. La energía fotovoltaica agrícola no solo forma parte de una transformación tecnológica, sino que también responde a los crecientes desafíos de la escasez de tierras y la creciente demanda de energía. Al utilizar las tierras agrícolas para múltiples fines, se pueden generar nuevas fuentes de ingresos para los agricultores y aumentar su resiliencia ante fenómenos meteorológicos extremos. Las siguientes secciones examinarán exhaustivamente el potencial y la justificación económica de la energía fotovoltaica agrícola para demostrar cómo esta tecnología puede contribuir a resolver los problemas urgentes de la transición energética.

Agri-PV y sistemas solares innovadores: La siguiente etapa de la economía de la tierra

En Alemania, el debate sobre la expansión de la energía fotovoltaica se plantea con demasiada frecuencia como una lucha por los recursos: tejados frente a espacios abiertos, agricultura frente a producción de energía, conservación de la naturaleza frente a infraestructuras y zonas rurales frente a centros urbanos. Desde el punto de vista económico, esta dicotomía es demasiado simplista. La cuestión crucial ya no es solo cuánta tierra adicional se puede destinar a instalaciones solares. La clave reside en cómo utilizar la tierra existente de forma tan productiva que la agricultura, la producción de energía, la adaptación al cambio climático y el uso empresarial contribuyan simultáneamente a generar valor añadido.

La agrofotovoltaica, o Agri-PV por sus siglas en inglés, ejemplifica este cambio de perspectiva. Combina el uso agrícola principal de la tierra con la generación de energía solar. El espectro abarca desde módulos elevados en huertos y cultivos especiales hasta hileras verticales de módulos entre los márgenes de los campos. También se incluyen sistemas de seguimiento, soluciones para invernaderos y estructuras que ofrecen protección contra el granizo, las lluvias intensas, el calor o las heladas. Simultáneamente, están surgiendo otras formas de energía fotovoltaica integrada: techos solares plegables sobre plantas de tratamiento de aguas residuales, instalaciones flotantes en cuerpos de agua artificiales, sistemas fotovoltaicos sobre estacionamientos, instalaciones en turberas rehumedecidas y marquesinas solares para logística, transporte y áreas industriales.

Estos conceptos no son meras artimañas técnicas al margen de la transición energética. Responden a una escasez económica real. La tierra es un factor de producción, un recurso natural, un activo, un objeto de planificación y, cada vez más, un factor de ubicación para la infraestructura energética. Quienes destinan una parcela a una sola función pueden renunciar a rendimientos adicionales, efectos protectores y beneficios en términos de resiliencia. Sin embargo, la conclusión opuesta también es errónea: no toda solución de doble uso es automáticamente viable económicamente, ecológicamente sostenible o agrícolamente sostenible. El éxito depende de la ubicación, el cultivo, el tipo de instalación, la conexión a la red, la financiación y, sobre todo, de la continuidad creíble de la agricultura.

El auge de la energía solar está cambiando el cuello de botella

A finales de 2025, Alemania contaba con aproximadamente 117 gigavatios de capacidad fotovoltaica instalada. Solo en 2025 se añadieron alrededor de 16,4 gigavatios. El objetivo legal es alcanzar los 215 gigavatios en 2030 y los 400 gigavatios en 2040. Por lo tanto, a pesar de la rápida expansión ya existente, aún queda una gran cantidad de capacidad adicional por construir para 2030. Al mismo tiempo, la demanda de electricidad está creciendo debido a la electrificación, las bombas de calor, los vehículos eléctricos, los centros de datos, la producción de hidrógeno y la descarbonización de los procesos industriales.

Por lo tanto, el cuello de botella está cambiando. Los módulos ya no son intrínsecamente escasos, y los costos de generación de energía fotovoltaica también han disminuido drásticamente a largo plazo. Lo que se está volviendo escaso son las ubicaciones autorizadas, las conexiones a la red de alto rendimiento, la capacidad de transformadores y subestaciones, la aceptación local, las áreas de proyecto adecuadas y los modelos de ingresos confiables. En regiones con una fuerte expansión solar, una ubicación teóricamente excelente puede volverse económicamente inviable si el punto de conexión a la red adecuado más cercano está lejos, sobrecargado o solo está disponible después de años.

Esto modifica la lógica de la selección de emplazamientos. Un emplazamiento con un rendimiento solar ligeramente inferior puede resultar más atractivo económicamente si ya cuenta con un alto consumo eléctrico operativo, una conexión a la red eléctrica utilizable o un sistema de almacenamiento. Por lo tanto, las plantas de tratamiento de aguas residuales, las canteras de grava, los centros logísticos, las instalaciones de almacenamiento en frío, los sistemas de riego, los invernaderos y las plantas procesadoras de alimentos son particularmente interesantes. Combinan espacio disponible, demanda energética y, a menudo, infraestructura técnica ya existente. El valor de un sistema de energía solar, entonces, no solo reside en los kilovatios-hora inyectados a la red, sino también en el ahorro en costes de adquisición de electricidad, la reducción de las cargas máximas, una mayor autosuficiencia y una menor dependencia de la volatilidad de los precios de la energía.

La energía fotovoltaica agrícola se inscribe, por tanto, en un contexto más amplio. Representa una transición desde la simple búsqueda de terrenos a una planificación inteligente del suelo y del sistema energético. El proyecto más viable económicamente no es necesariamente el que tiene la mayor capacidad instalada por hectárea, sino el que mejor integra el perfil eléctrico, la red, el uso del suelo, la producción agrícola y la estructura de riesgos.

El doble uso modifica el rendimiento de la tierra

Los sistemas fotovoltaicos convencionales instalados en tierra suelen maximizar la producción de electricidad por hectárea y minimizar los costes por kilovatio instalado. La energía fotovoltaica agrícola persigue un objetivo de optimización diferente: lograr altos rendimientos solares sin desplazar el uso agrícola principal. Esto generalmente se traduce en una menor densidad de potencia eléctrica, a la vez que la construcción, la planificación y la gestión se vuelven más complejas. Sin embargo, esto se compensa con mayores ingresos agrícolas, posibles beneficios para la protección del medio ambiente y una mayor productividad combinada de la tierra.

Para la evaluación económica, no basta con comparar el costo nivelado de la electricidad (LCOE). Un enfoque más significativo consiste en considerar el retorno total de la inversión (ROI) del terreno. Este incluye el margen de contribución derivado del uso agrícola, el valor de la producción de electricidad, los ingresos por arrendamiento o participación, el ahorro en costos energéticos, los daños evitados y los gastos adicionales de operación, mantenimiento, seguros y documentación de la maquinaria. El valor de opción también influye: los terrenos que se mantienen aptos para la agricultura conservan mayor adaptabilidad que aquellos cuya función económica se dedica exclusivamente a la generación de electricidad.

La denominada eficiencia en el uso de la tierra puede aumentar significativamente en sistemas bien diseñados. Estudios prácticos y científicos demuestran que los sistemas combinados pueden alcanzar una eficiencia de superficie de aproximadamente el 160 %, e incluso superior en casos favorables, en comparación con la producción separada de productos agrícolas y energía solar. Esto no significa que se alcance el 100 % del rendimiento agrícola de referencia y el 100 % del rendimiento solar máximo posible en la misma superficie. El beneficio surge de la suma de dos rendimientos reducidos, pero entregados simultáneamente.

Esta lógica resulta especialmente relevante en regiones con precios elevados de la tierra, agricultura a pequeña escala o una importante presión sobre el suelo. También puede ser beneficiosa en zonas donde los cultivos especializados ya requieren estructuras de protección. Si una explotación frutícola necesitara instalar redes antigranizo, protección contra la lluvia o sombra, un sistema fotovoltaico puede combinar varios objetivos de inversión. En estos casos, la energía fotovoltaica agrícola compite no solo con los sistemas terrestres económicos, sino también con los costes de los sistemas de protección convencionales y el riesgo económico de las pérdidas de cosechas por inclemencias del tiempo.

El potencial es mayor que el mercado

La escala puramente técnica de la energía fotovoltaica agrícola es enorme. En Alemania, se ha identificado un potencial instalable de varios miles de gigavatios al considerar grandes extensiones de tierras agrícolas fundamentalmente aptas. Incluso con estrictas restricciones espaciales y ambientales, queda un potencial teórico de aproximadamente 5600 gigavatios. Si solo se consideran los emplazamientos especialmente adecuados, aún se pueden concebir alrededor de 500 gigavatios. Esta cifra supera el objetivo total de energía fotovoltaica de Alemania para 2040.

Sin embargo, estas cifras potenciales no deben confundirse con una expansión de mercado realista. El potencial técnico responde a la pregunta de dónde podría ubicarse una planta, en principio. No dice mucho sobre si hay conexión a la red eléctrica, si los propietarios de los terrenos están de acuerdo, si la comunidad local apoya el proyecto, si la financiación es viable o si el uso agrícola puede organizarse de manera razonable a lo largo de las décadas. Las cadenas de suministro, la mano de obra cualificada, los transformadores, la capacidad de obtener permisos y los límites de expansión regional también actúan como restricciones.

Precisamente por eso, la cifra de 500 gigavatios resulta interesante. No implica que Alemania deba explotar sus terrenos indiscriminadamente, sino que demuestra que no es necesario forzar la explotación en emplazamientos inadecuados o propensos a conflictos. Incluso una pequeña selección de las mejores zonas podría aportar una contribución significativa. Por lo tanto, una estrategia económicamente viable debería priorizar la calidad sobre la mera cantidad de terreno: buenas conexiones a la red eléctrica, cultivos adecuados, alto valor de conservación, prácticas de gestión claras, mínimo impacto en el paisaje y el suelo, y una justa generación de valor local.

El potencial varía considerablemente de una región a otra. Baviera, con su extensa superficie agrícola, posee un potencial técnico particularmente alto. Baja Sajonia y Bremen también cuentan con amplias zonas aptas para este fin. En Baden-Württemberg, el número absoluto de hectáreas es menos importante que la combinación de cultivos especializados, la alta creación de valor agrícola, las explotaciones innovadoras y la demanda de electricidad industrial. En el sur de Alemania, la producción de frutas, vino y hortalizas, junto con la energía fotovoltaica agrícola, puede ofrecer un mayor valor añadido que en zonas donde se cultivan cosechas robustas sin riego ni protección climática especial.

No todos los sistemas fotovoltaicos agrícolas son iguales

El término agri-PV engloba sistemas técnica y económicamente diversos. Las instalaciones elevadas sitúan los módulos por encima de la zona cultivada. Según la altura y la envergadura, se pueden utilizar tractores, cosechadoras o maquinaria agrícola para el cultivo de frutas y hortalizas debajo de la estructura. Estos sistemas permiten un uso extensivo del área bajo los módulos, pero requieren más acero, cimentaciones más complejas y mayores exigencias en ingeniería estructural, montaje y seguridad laboral.

Los sistemas verticales o a nivel del suelo disponen los módulos en filas entre las franjas de cultivo. Los módulos verticales bifaciales generan electricidad por ambos lados y, según su orientación, pueden suministrar más energía por la mañana y al final de la tarde. Este perfil puede resultar más ventajoso que la generación adicional durante el pico de consumo del mediodía, que ya es elevado. Al mismo tiempo, se mantienen amplios caminos de acceso para la agricultura. La capacidad instalada por hectárea suele ser significativamente menor que la de un sistema convencional a nivel del suelo, pero el diseño y el funcionamiento pueden ser relativamente sencillos.

Los sistemas de seguimiento ajustan el ángulo del módulo a lo largo del día. Pueden aumentar la producción de energía, optimizar el perfil de suministro y proporcionar más luz a los cultivos durante las fases críticas de crecimiento. Sin embargo, esto también incrementa la complejidad mecánica, los requisitos de mantenimiento y el riesgo de averías. Su viabilidad económica depende de si el aumento de la producción y la flexibilidad en el sombreado justifican la inversión adicional y los costes operativos.

Para cultivos especializados, la función protectora puede ser fundamental. Los módulos colocados sobre manzanos, bayas, vides o hortalizas pueden desviar parcialmente la precipitación, reducir la radiación directa y proteger los cultivos sensibles del granizo o las quemaduras solares. Al mismo tiempo, modifican la humedad, la foliar, la temperatura y la incidencia de enfermedades. Por lo tanto, un beneficio protector contra un fenómeno meteorológico puede desencadenar nuevos riesgos agronómicos en otros lugares. Los sistemas eficaces requieren un concepto de riego y ventilación específico para cada sitio y cultivo, en lugar de simplemente un techo.

La verdad sobre los costes sigue siendo incómoda

En muchos casos, la energía agrivoltaica es más cara que la energía fotovoltaica convencional instalada en tierra. Dependiendo del sistema, la altura, la cimentación, el tamaño del área y la ubicación, la inversión específica requerida puede ser entre un 15 % y más del 100 % mayor. Las instalaciones elevadas requieren cantidades particularmente grandes de material y estructuras de soporte complejas. Las plantas piloto más pequeñas también sufren de falta de economías de escala, altos costos de planificación y componentes desarrollados individualmente.

El costo nivelado de la electricidad (LCOE) se estima generalmente entre 5 y 12 centavos de dólar por kilovatio-hora, dependiendo del sistema y las suposiciones. Este rango demuestra que no existe un precio único y uniforme para la energía agrivoltaica. Un sistema vertical a gran escala en tierras agrícolas bien desarrolladas tiene una estructura de costos diferente a la de una estructura alta sobre árboles frutales. Los costos de financiamiento, la irradiancia solar, la conexión a la red, las condiciones del suelo, los precios del acero, la densidad de los módulos, el mantenimiento y la vida útil influyen significativamente en el resultado.

El mayor peligro reside en una comparación errónea. Si un costoso sistema fotovoltaico agrícola se compara únicamente con un sistema terrestre rentable, a menudo resulta poco atractivo. Sin embargo, si se tienen en cuenta factores como la eliminación de las redes antigranizo, la reducción de las necesidades de riego, rendimientos más estables, el autoconsumo, los posibles pagos directos y el uso agrícola continuado, la perspectiva puede cambiar. Por otro lado, un proyecto no debe inflarse artificialmente con beneficios adicionales difíciles de justificar. Un supuesto valor de protección solo es económicamente viable si se cuantifican los riesgos climáticos, el historial de daños, las primas de seguros y los impactos reales.

Las economías de escala desempeñan un papel crucial. Los costes específicos suelen disminuir significativamente en los proyectos más pequeños, de una hectárea, ya que la planificación, el análisis de la red eléctrica, los informes de expertos y la preparación del emplazamiento se distribuyen en una superficie mayor. Sin embargo, las instalaciones de gran tamaño no son automáticamente óptimas. A medida que aumenta la superficie, también lo hacen los requisitos de conexión a la red, compatibilidad con el paisaje y aceptación pública. Además, una estandarización excesiva puede llevar a que la agricultura se adapte a la planta de energía solar, cuando debería ser al revés.

El rendimiento agrícola no es constante

El efecto del sombreado depende en gran medida del cultivo, el suelo, la disponibilidad de agua y las condiciones climáticas anuales. Ensayos con trigo de invierno, patatas, apio y trébol demuestran que la energía fotovoltaica agrícola puede estabilizar los rendimientos en años cálidos y secos, e incluso aumentarlos en algunos cultivos. Sin embargo, en años con abundantes precipitaciones, estos mismos sistemas pueden provocar pérdidas de rendimiento. En instalaciones fijas y elevadas, se han observado pérdidas de hasta un 20 % en ciertos cultivos y años.

Esta fluctuación no constituye un argumento en contra, sino la base de la evaluación económica agrícola. El valor de la energía fotovoltaica agrícola reside quizás menos en un rendimiento promedio consistentemente más alto que en una menor vulnerabilidad a años extremos. Para una explotación agrícola, un margen de contribución más estable puede ser más valioso que un promedio más alto pero altamente fluctuante. Esto es especialmente cierto para cultivos especializados con altos costos de producción y un alto potencial de daños.

La sombra reduce la radiación directa y puede limitar la evaporación y el calentamiento del suelo. Esto resulta ventajoso en veranos secos, pero puede afectar negativamente el crecimiento, el secado y la salud de las plantas durante los periodos fríos y húmedos. La distribución espacial también es importante. Se dan condiciones diferentes bajo las hileras de módulos que en los espacios entre ellos. Esto conlleva distintos tiempos de maduración, niveles de humedad del suelo y periodos de trabajo. Por lo tanto, los procesos agrícolas pueden volverse más complejos, pero al mismo tiempo, también abren nuevas posibilidades para el riego dirigido y la gestión diferenciada.

Por lo tanto, desde una perspectiva económica, no se deben generalizar los resultados de los años de prueba individuales. Es necesario considerar escenarios plurianuales con años secos, promedio y húmedos. Para cada cultivo, se deben tener en cuenta el rendimiento, la calidad, el precio, la mano de obra y el riesgo de pérdida. Un menor rendimiento puede compensarse parcialmente con una mejor calidad o un período de comercialización más prolongado. Por el contrario, un volumen de cosecha nominalmente estable puede resultar menos rentable si la clasificación, la protección de cultivos o la organización de la cosecha se encarecen.

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La clave de este avance tecnológico reside en la deliberada ruptura con el montaje convencional con abrazaderas, que ha sido el estándar durante décadas. El nuevo sistema de montaje, más rápido y rentable, aborda este problema con un concepto fundamentalmente diferente e inteligente. En lugar de sujetar los módulos en puntos específicos, estos se insertan en un riel de soporte continuo de forma especial y se mantienen firmemente en su lugar. Este diseño garantiza que todas las fuerzas, ya sean cargas estáticas de nieve o cargas dinámicas de viento, se distribuyan uniformemente a lo largo de toda la longitud del marco del módulo.

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La norma solo protege la agricultura en teoría

La norma DIN SPEC 91434 distingue los sistemas fotovoltaicos agrícolas de los sistemas convencionales instalados en tierra y establece requisitos para su uso agrícola principal. Para los sistemas elevados, la pérdida de superficie agrícola utilizable no debe superar el 10 %, y para los sistemas a nivel del suelo, el 15 %. El rendimiento agrícola en toda la superficie del proyecto debe alcanzar al menos el 66 % de un rendimiento de referencia definido. Otros requisitos incluyen la facilidad de cultivo, la disponibilidad de luz y agua, y un concepto de aprovechamiento agrícola.

Estos criterios son importantes, pero no sustituyen las buenas prácticas de gestión de proyectos. Un rendimiento del 66 % puede ser formalmente suficiente, pero económicamente poco atractivo para la operación. Del mismo modo, un sistema puede cumplir con las pérdidas de superficie permitidas y aun así empeorar los anchos de trabajo, las maniobras de giro o la logística de cosecha. Lo que importa no es solo cuánta superficie se conserva nominalmente, sino si se puede cultivar de forma segura y eficiente con la maquinaria disponible.

Por lo tanto, el concepto de uso de tierras agrícolas debe ir más allá de un simple permiso. Debe contemplar la rotación de cultivos, la maquinaria, las vías de trasvase, los cabeceros, el drenaje, el riego, el trazado de cables, la ubicación de los cimientos, el desmantelamiento, la protección del suelo y las responsabilidades durante toda la duración del proyecto. Dado que las centrales solares se planifican para varias décadas, el concepto también debe considerar las transferencias de fincas, los arrendamientos y los cambios en los mercados agrícolas.

Un desafío particular reside en el monitoreo a largo plazo. Al inicio de un proyecto, el uso agrícola puede demostrarse de manera convincente. Más difícil resulta determinar qué sucede después de diez o veinte años, cuando cambian los cultivos, se abandona una explotación agrícola o se reduce la producción debido a los bajos precios agrícolas. Por lo tanto, una política agrícola fotovoltaica creíble requiere evidencia verificable y práctica. No debe sobrecargar a los agricultores con una burocracia desproporcionada, pero tampoco debe impedir que la agricultura meramente simbólica sirva de pretexto para la instalación de plantas de energía solar.

La conexión a la red eléctrica es crucial incluso antes de que comience el trabajo de campo

En muchos análisis potenciales, la distancia al punto de conexión a la red resulta ser uno de los factores limitantes más importantes. Esto es económicamente plausible. Los largos trazados de cables, los cruces, las nuevas estaciones transformadoras o la ampliación de una subestación pueden representar una parte significativa de los costos del proyecto. Aún más problemática es la incertidumbre en torno al cronograma. Un proyecto puede estar técnicamente planificado y ser apto para su aprobación, pero sin un plan de conexión a la red vinculante, podría no recibir financiación.

Este punto es particularmente importante para la energía fotovoltaica agrícola, ya que el sistema puede soportar mayores costos de inversión en comparación con las instalaciones fotovoltaicas terrestres convencionales. Los costos adicionales de conexión a la red pueden comprometer rápidamente la rentabilidad. Por lo tanto, los promotores de proyectos no deberían adquirir primero el terreno y luego buscar una conexión a la red. Un enfoque más sensato es una evaluación preliminar integral que considere la capacidad de la red, el perfil de consumo, las opciones de almacenamiento y la idoneidad del sitio.

El autoconsumo local puede reducir la dependencia de la red eléctrica. Las explotaciones agrícolas necesitan electricidad para refrigeración, ventilación, ordeño, secado, bombeo, procesamiento y, cada vez más, para vehículos eléctricos o generación de calor. Sin embargo, el consumo y la producción solar no siempre coinciden. El secado de grano, con una demanda estacional elevada, puede ajustarse bien a la generación de energía en verano, mientras que otras cargas varían con el tiempo. El almacenamiento aumenta el autoconsumo, pero conlleva costes y pérdidas adicionales.

Las alianzas energéticas en zonas rurales resultan especialmente interesantes. Un proyecto agrofotovoltaico puede abastecer a almacenes frigoríficos, lecherías, parques industriales, centros de datos o instalaciones municipales vecinas mediante contratos de suministro directo, siempre que se cumplan los requisitos legales y de la red eléctrica. Esto transforma una planta de generación aislada en un sistema energético regional. Los beneficios económicos se derivan de la combinación de consumidores predecibles, precios a largo plazo y una menor carga en la red.

Los ingresos deben basarse en múltiples pilares

Un modelo de negocio viable para la agroenergía fotovoltaica no debe depender de una sola fuente de ingresos. La electricidad puede generarse mediante contratos de suministro a largo plazo, incentivos de mercado, comercialización directa o autoconsumo. Otras fuentes de ingresos incluyen los ingresos agrícolas, los pagos de arrendamiento, las inversiones de capital, el ahorro potencial en sistemas de protección y el valor de las pérdidas de cosechas evitadas. Dependiendo de la estructura específica, los certificados de origen, los productos eléctricos regionales o los requisitos de sostenibilidad de los clientes industriales también pueden influir.

Para los agricultores, la distribución de oportunidades y riesgos es crucial. Un simple arrendamiento de tierras ofrece ingresos predecibles, pero permite una participación limitada en los altos ingresos por electricidad. La participación corporativa posibilita mayores rendimientos, pero requiere capital y tolerancia al riesgo empresarial. Los modelos híbridos que combinan un pago mínimo de arrendamiento con un componente basado en los ingresos pueden equilibrar mejor los intereses contrapuestos. Es fundamental que las dificultades de gestión, los riesgos de rendimiento y la mano de obra adicional se compensen por separado.

Los propietarios y los operadores no siempre son la misma entidad. El alto valor de la energía solar puede alterar los mercados de arrendamiento y exacerbar los conflictos entre la propiedad de la tierra y la agricultura activa. Si la mayor parte del valor añadido recae en inversores externos y propietarios de tierras, mientras que el operador asume la complejidad operativa, el modelo pierde aceptación. Por lo tanto, los contratos justos deben regular claramente los derechos de acceso, la responsabilidad, las pérdidas de cosechas, las reparaciones, la compactación del suelo, el desmantelamiento y las indemnizaciones.

Para bancos e inversores, la energía agrivoltaica (Agri-PV) es más exigente que la energía fotovoltaica convencional instalada en tierra. Además de los niveles de radiación, la tecnología y los precios de la electricidad, es necesario analizar el uso agrícola, la estructura del operador y la disponibilidad de tierras a largo plazo. Esta complejidad puede incrementar los costos de financiación. Al mismo tiempo, crea nuevas oportunidades para aseguradoras, bancos agrícolas, cooperativas energéticas y desarrolladores de proyectos especializados. Los contratos estandarizados, los datos de rendimiento fiables y los diseños de sistemas probados pueden reducir las primas de riesgo a medida que el mercado se expande.

La adaptación al cambio climático puede convertirse en un modelo de negocio

La agricultura no solo se ve afectada por las medidas de protección climática, sino también, cada vez más, por las consecuencias físicas del cambio climático. El calor, la sequía, las heladas tardías, el granizo y las fuertes lluvias incrementan las fluctuaciones en los rendimientos agrícolas. La energía fotovoltaica agrícola puede mitigar algunos de estos riesgos si el sistema se planifica específicamente como infraestructura de protección. Esto le confiere un valor que pasa desapercibido en una simple factura de electricidad.

En cultivos de frutas y bayas, la instalación de techos parciales puede reducir los daños causados ​​por el granizo y las quemaduras solares. En regiones secas, la sombra disminuye la evaporación y retiene la humedad del suelo durante más tiempo. El agua de lluvia se puede recoger en los bordes de los módulos y canalizar hacia depósitos de almacenamiento o sistemas de riego específicos. Gracias a la incorporación de sensores, la producción de agua, luz y electricidad se puede controlar activamente, transformando el sistema en una plataforma para la agricultura de precisión.

Sin embargo, no se pueden dar por sentados todos los beneficios. Un drenaje inadecuado puede provocar erosión, encharcamiento o humedad irregular del suelo. La reducción de la circulación del aire puede favorecer la aparición de enfermedades fúngicas. Los cimientos y los caminos de acceso pueden compactar el suelo. Los efectos del deslumbramiento, el impacto paisajístico y los efectos sobre las especies deben evaluarse en función de cada lugar. La biodiversidad tampoco se beneficia automáticamente. Puede mejorar si se diseñan franjas sin cultivar como zonas de floración y hábitats, o puede deteriorarse si el mantenimiento, el cercado y los métodos de construcción perjudican las funciones ecológicas.

Por lo tanto, la planificación que define beneficios cuantificables de adaptación al cambio climático es económicamente viable. Estos beneficios incluyen la reducción de las necesidades de riego, la prevención de daños por granizo, una mayor estabilidad en la calidad de los cultivos y la disminución de las primas de seguros. Solo cuando estos efectos se documentan a lo largo de varios años se pueden incorporar de forma fiable a la financiación y la planificación operativa.

El techo solar plegable demuestra la nueva lógica

Un ejemplo particularmente llamativo de paneles solares innovadores se está instalando en la principal planta de tratamiento de aguas residuales de Viena. Se está erigiendo un techo solar móvil y plegable con una capacidad instalada de 262 kilovatios sobre un tanque de sedimentación primaria. Cubriendo una superficie real de 1750 metros cuadrados, se espera que 504 módulos generen aproximadamente 260 megavatios-hora de electricidad al año. La estructura se puede extender o retraer en unos 30 segundos, lo que permite acceder al tanque inferior para su mantenimiento y limpieza.

El sistema también reacciona automáticamente a vientos fuertes, granizo y nevadas intensas. Su altura libre es de 4,35 metros, su altura total es de 6,3 metros y pesa aproximadamente 57 toneladas. La inversión de alrededor de 1,3 millones de euros equivale a casi 5000 euros por kilovatio instalado, superando significativamente los costes específicos de una planta solar típica instalada en tierra. Esto sería difícil de justificar como una planta eléctrica estándar aislada. Sin embargo, como proyecto piloto en una zona de infraestructura esencial para el funcionamiento y, de otro modo, prácticamente inutilizable, el proyecto sigue una lógica diferente.

El valor económico reside en demostrar que una balsa de tratamiento de aguas residuales puede utilizarse para la producción de electricidad sin restringir su función principal. Aproximadamente 46 000 metros cuadrados de superficie de la balsa en el emplazamiento se consideran fundamentalmente aptos. Si la producción del proyecto piloto pudiera ampliarse proporcionalmente, teóricamente se obtendría una producción anual de energía solar de aproximadamente 6,8 gigavatios-hora. Esta proyección no constituye un compromiso de inversión, pero sí ilustra el potencial de escalabilidad.

Las plantas de tratamiento de aguas residuales son ubicaciones especialmente atractivas porque requieren un suministro continuo de electricidad, cuentan con personal técnico cualificado y, a menudo, disponen de amplias zonas de procesamiento abiertas. La energía solar puede utilizarse directamente en las instalaciones. Esto reduce los riesgos de comercialización y aumenta el valor de cada kilovatio-hora autoconsumido. Al mismo tiempo, este ejemplo demuestra que la integración fotovoltaica puede resultar inicialmente más costosa. Su competitividad radica en las curvas de aprendizaje, la producción en masa, el ahorro en costes de terreno y el valor del uso primario conservado.

El agua, los páramos y los aparcamientos se están transformando en zonas para la construcción de centrales eléctricas

Los sistemas fotovoltaicos flotantes utilizan lagos artificiales, canteras de grava, lagos de minas a cielo abierto y, en algunos casos, embalses. Alemania cuenta con más de 6000 lagos artificiales con una superficie mínima de una hectárea, lo que suma aproximadamente 90 000 hectáreas de superficie acuática. Según las condiciones de ocupación y orientación, el potencial técnico se sitúa en decenas de gigavatios. Con un límite de ocupación del 15 % de las superficies acuáticas aptas, la producción potencial se estima entre 13,7 y 19,1 gigavatios.

Las aguas utilizadas con fines industriales resultan especialmente atractivas. Las graveras y otras empresas pueden consumir la electricidad directamente, y algunas ya cuentan con conexión a la red. Sin embargo, el anclaje, el oleaje, el hielo, la corrosión, la ecología y la accesibilidad plantean desafíos particulares. Por lo tanto, la parte económicamente viable del potencial técnico es significativamente menor. En este caso, los proyectos más interesantes no se ubican necesariamente en los lagos más grandes, sino donde la superficie de agua, la demanda de electricidad y la infraestructura son idóneas.

La instalación de paneles solares fotovoltaicos en aparcamientos sigue la misma lógica. Se aprovechan las superficies ya selladas, los vehículos reciben sombra y protección contra la intemperie, y la infraestructura de carga se puede integrar directamente. El potencial técnico de los aparcamientos alemanes se estima entre 59 y 60 gigavatios. Sin embargo, las marquesinas solares son considerablemente más caras que los sistemas sencillos instalados en tejados o en el suelo, ya que la estructura de soporte, la protección contra impactos, el drenaje, la iluminación y las medidas de seguridad vial conllevan costes adicionales. No obstante, para supermercados, centros logísticos, parques de atracciones y aparcamientos de empresas, la combinación de consumo energético in situ, opciones de carga y comodidad puede justificar el precio más elevado.

La energía fotovoltaica en turberas combina la generación de electricidad con la rehumidificación de turberas drenadas. Su potencial climático es significativo, ya que los suelos orgánicos drenados liberan grandes cantidades de gases de efecto invernadero. La energía fotovoltaica puede permitir un uso económicamente viable, al tiempo que eleva el nivel freático y protege la turba. Sin embargo, la tecnología aún se encuentra en sus primeras etapas. Los cimientos, el cableado, los caminos de acceso para el mantenimiento y la gestión de la vegetación deben ser compatibles con niveles freáticos elevados. Las turberas casi naturales y de gran valor ecológico no deben utilizarse para la generación de energía solar; la atención debe centrarse en las zonas ya drenadas y gravemente degradadas.

La aceptación es un factor económico de producción

Los proyectos rara vez fracasan únicamente por problemas técnicos. La resistencia surge cuando la gente percibe que el paisaje y la infraestructura local se ven perjudicados mientras las ganancias se destinan a inversores lejanos. La energía fotovoltaica agrícola suele tener ventaja en cuanto a aceptación, ya que la agricultura permanece visiblemente intacta. Sin embargo, esta ventaja se pierde si el doble uso es meramente una formalidad o si las instalaciones se asemejan a parques industriales cerrados.

Por lo tanto, la participación temprana no es un simple complemento comunicativo, sino una parte integral de la gestión del proyecto. Los municipios necesitan información clara sobre impuestos a las empresas, participación municipal, vías de acceso, seguridad contra incendios, demolición y paisajismo. Las empresas agrícolas necesitan comprender cómo cambiarán sus flujos de trabajo. Los residentes quieren saber sobre las vistas resultantes, los efectos de deslumbramiento y el tráfico generado por la construcción. Una planificación transparente reduce los retrasos posteriores, los litigios y los costosos rediseños.

Los modelos de propiedad regional pueden mejorar la distribución del valor añadido. Los proyectos energéticos de propiedad ciudadana, la participación municipal, los productos eléctricos locales o las colaboraciones con empresas de servicios públicos crean un vínculo directo entre la planta y la región. Lo fundamental no es que cada proyecto se financie íntegramente a nivel local, sino que una parte verificable de los beneficios económicos permanezca en la región.

Las jornadas informativas y de demostración en regiones predominantemente agrícolas como la zona de Memmingen son, por lo tanto, mucho más que simples relaciones públicas. La tecnología fotovoltaica agrícola solo puede explicarse parcialmente mediante planos. El ancho de la maquinaria, la distribución de las sombras, el cultivo del suelo, la protección del cableado y los procesos de cosecha se comprenden mejor al observar instalaciones reales. La transferencia de conocimientos entre el sector agrícola, el desarrollo de proyectos, los municipios, los bancos y los operadores de redes eléctricas puede prevenir errores de planificación y profesionalizar el mercado.

Están surgiendo nuevos modelos de negocio en todos los sectores

La energía fotovoltaica agrícola está transformando las cadenas de valor. Las explotaciones agrícolas se están convirtiendo en productoras o socias energéticas. Las empresas de energía solar necesitan desarrollar conocimientos agronómicos. Los fabricantes de maquinaria requieren soluciones para líneas de cultivo, sensores y agricultura automatizada. Las aseguradoras deben evaluar los riesgos combinados relacionados con el clima, el rendimiento y la tecnología. Los municipios y los operadores de la red eléctrica participan cada vez más en las decisiones sobre emplazamientos e infraestructuras.

Las soluciones integradas son especialmente prometedoras. Un único proveedor puede suministrar la estructura de soporte, los módulos, el riego, la gestión del agua de lluvia, los sensores y el software operativo como un sistema completo. Los modelos digitales pueden optimizar simultáneamente la sombra, el crecimiento de las plantas, el rendimiento energético y el despliegue de la maquinaria. La inteligencia artificial puede utilizar pronósticos meteorológicos, precios de la electricidad y datos agronómicos para controlar los módulos móviles. El valor de mercado reside, por lo tanto, no solo en el hardware, sino también en la planificación, los datos y la optimización continua.

También surgen oportunidades para la industria y el comercio. Las empresas alimentarias pueden combinar contratos de suministro eléctrico a largo plazo con productores regionales y, al mismo tiempo, promover cadenas de suministro más resilientes. Los minoristas pueden integrar paneles solares en sus estacionamientos, infraestructura de carga y energía para la refrigeración. Las plantas de tratamiento de aguas residuales, las empresas de abastecimiento de agua y las empresas de gestión de residuos pueden activar áreas de proceso previamente en desuso. Las empresas de logística cuentan con amplias zonas de techo, patios y estacionamientos, así como con una creciente demanda de electricidad para sus flotas eléctricas.

Esto también crea un campo de política industrial para Alemania y Europa. Las estructuras de soporte, los sistemas de seguimiento, la electrónica de potencia, los sistemas de control, los módulos especializados y el software de planificación ofrecen oportunidades de diferenciación que van más allá de la producción estandarizada de módulos. La ventaja competitiva reside en la integración del sistema, la fiabilidad y la capacidad de desarrollar emplazamientos complejos de forma económica.

Los mayores riesgos se encuentran entre las áreas de responsabilidad

Los proyectos agrofotovoltaicos se cruzan con la legislación de construcción, energía, agricultura, medio ambiente y tributaria. Estas interrelaciones generan incertidumbre y costes de transacción. Un sistema puede ser económicamente viable desde el punto de vista energético, pero fracasar debido a normativas urbanísticas, evaluaciones de impacto ambiental o la falta de aprobación para la conexión a la red eléctrica. Las distintas interpretaciones de las autoridades complican el desarrollo estandarizado de proyectos.

Además, existen riesgos operativos a largo plazo. La tecnología solar debe hacer frente al polvo, los pesticidas, el amoníaco, el riego y la maquinaria agrícola. Al mismo tiempo, el mantenimiento no debe interrumpir la cosecha. Los daños por colisiones, roturas de cables o movimientos del terreno deben estar cubiertos por contratos y seguros. En el caso de los sistemas móviles, aumenta el número de componentes mecánicos, y en las instalaciones de gran altura, también aumentan las cargas de viento y los requisitos de instalación.

Otro riesgo reside en la deficiente estructura de incentivos. Si se otorgan pagos adicionales elevados sin criterios agrícolas eficaces, se crean sistemas que priorizan la optimización de las condiciones de financiación. Por el contrario, si los requisitos son demasiado complejos o económicamente impredecibles, incluso los buenos proyectos fracasarán. Por lo tanto, las subvenciones deben abordar costes adicionales cuantificables y beneficios sociales sin perpetuar sistemas ineficientes.

Finalmente, existe un riesgo de precio. Con el aumento de la producción de energía solar, se producen con mayor frecuencia horas con precios de electricidad muy bajos o negativos en el mercado. Por lo tanto, los sistemas con un perfil que se desvía del pico del mediodía, un alto autoconsumo o la integración de almacenamiento ganan valor. Los sistemas verticales este-oeste, los sistemas de seguimiento solar y los proyectos integrados con las operaciones agrícolas pueden ofrecer ventajas estructurales en este sentido. Fundamentalmente, no solo importa la cantidad de electricidad generada, sino también su valor de mercado a lo largo del tiempo.

El nuevo rendimiento por unidad de superficie es decisivo

La energía fotovoltaica agrícola y los innovadores sistemas solares no sustituirán a la energía fotovoltaica tradicional instalada en tierra. La complementan en zonas donde la tierra es escasa, la generación de valor agrícola es alta, los riesgos climáticos son significativos o la infraestructura existente puede utilizarse para dos fines. Su mercado crecerá no solo por la bajada de los precios de los módulos, sino también gracias a una mejor integración de los sistemas, una normativa fiable, una financiación estandarizada y un valor añadido demostrable.

Se debe dar prioridad económica a las ubicaciones que presenten varias ventajas: cultivos adecuados, altas necesidades de conservación, buena conexión a la red eléctrica, consumo local de electricidad, estructuras de propiedad claras e integración paisajística aceptada. Los proyectos que se basan únicamente en supuestos optimistas de rendimiento, subsidios inciertos o agricultura simbólica resultan menos convincentes.

Para la transición energética, el mayor valor estratégico reside en mitigar los conflictos por el uso del suelo. Alemania no debería tener que elegir entre la producción de alimentos y la generación de electricidad si parte del terreno puede destinarse a ambas. Del mismo modo, las depuradoras de aguas residuales, los aparcamientos, los lagos artificiales y las turberas degradadas no deben considerarse de forma aislada. La innovación crucial no reside en el módulo individual, sino en la capacidad de preservar las funciones existentes del suelo y ampliarlas para incluir la producción de energía económicamente viable.

Esto también modifica el criterio para el éxito de una política solar. El objetivo ya no es la máxima capacidad instalada en una zona determinada, sino la mayor producción económica global por ubicación. Esto incluye la generación de electricidad, la producción agrícola, la adaptación al cambio climático, la creación de valor regional, la sostenibilidad ambiental y la seguridad del suministro. La energía solar fotovoltaica agrícola no es, por tanto, una solución de compromiso entre dos usos, sino un modelo de productividad para una economía que debe lograr más con tierras escasas.

Desde sistemas fotovoltaicos industriales en azoteas hasta parques solares y estacionamientos solares más grandes

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Konrad Wolfenstein

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