¿Sabías? Agri-PV ha desarrollado a partir de la tecnología para plazas de aparcamiento solares con módulos solares parcialmente transparentes

Agrofotovoltaica: el futuro de la agricultura y la producción de energía

La agrofotovoltaica (agri-PV) es una tecnología pionera que tiene el potencial de superar los desafíos de la creciente población mundial y la creciente demanda de energía. Se pueden crear valiosas sinergias mediante la combinación innovadora del uso agrícola y la producción de energía renovable en la misma tierra. Este concepto se inspiró originalmente en la tecnología de los estacionamientos solares, que utilizan paneles solares semitransparentes. Hoy en día, Agri-PV se considera una tecnología clave para un futuro sostenible.

Origen de la agrofotovoltaica

Los inicios de Agri-PV se remontan al desarrollo de cubiertas asfálticas de plazas de aparcamiento con módulos solares para plazas de aparcamiento. El objetivo era utilizar el espacio dos veces: dar sombra a los vehículos estacionados y al mismo tiempo generar electricidad a partir de energía solar. Los módulos solares parcialmente transparentes, que sólo absorben una parte de la luz, han demostrado ser una solución eficaz. Este principio se ha aplicado a la agricultura para lograr beneficios similares.

En la agricultura, los módulos parcialmente transparentes permiten regular la radiación solar, lo que protege a las plantas del estrés térmico nocivo y al mismo tiempo proporciona una iluminación suficiente. un área potencial para la energía fotovoltaica demostró que esta tecnología puede mejorar tanto el rendimiento como la calidad al mismo tiempo que genera energía renovable.

Ventajas de la agrofotovoltaica

Agri-PV ofrece una variedad de ventajas respecto a los parques solares convencionales y al uso puramente agrícola:

• Uso eficiente de la tierra: en regiones con oferta de tierra limitada, los sistemas agro-fotovoltaicos pueden permitir el doble uso de la tierra para la producción de energía y alimentos.
• Protección contra condiciones climáticas extremas: Los módulos solares pueden proteger a las plantas de la luz solar intensa, el granizo o las fuertes lluvias y así reducir las pérdidas de cultivos.
• Ahorro de agua: Al dar sombra a las plantas, se pueden reducir las necesidades de agua hasta un 20%.
• Fuente adicional de ingresos: los agricultores pueden generar una fuente estable de ingresos vendiendo electricidad y reduciendo los costos energéticos de sus operaciones.
• Protección del clima: Agri-PV apoya la expansión de las energías renovables y contribuye a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.
• Biodiversidad: el diseño de sistemas agro-fotovoltaicos puede crear hábitats específicos para insectos y otros animales.
• Protección contra la erosión del suelo: los módulos solares reducen la erosión eólica e hídrica en las tierras agrícolas.
• Recolección de agua de lluvia: algunos sistemas Agri-PV están diseñados para capturar agua de lluvia y almacenarla para riego.
• Uso reducido de pesticidas: la creación de un microclima debajo de los módulos puede reducir la presión de las plagas.
• Adaptación al cambio climático: Agri-PV protege las plantas de la luz solar excesiva y otras condiciones climáticas extremas.

Innovaciones tecnológicas en agro-PV

Un aspecto crucial en el desarrollo de sistemas agrícolas fotovoltaicos es la optimización de la transmisión de luz y la eficiencia de los módulos solares. Aquí se utilizan varias tecnologías:

• Módulos semitransparentes: Dejan pasar suficiente luz para la fotosíntesis y al mismo tiempo generan electricidad.
• Módulos bifaciales: estos módulos utilizan tanto la luz solar directa como la luz reflejada para maximizar la generación de energía.
• Células solares orgánicas: Células solares flexibles y delgadas que se pueden fabricar en varios grados de transparencia y son ideales para estructuras agrícolas.
• Adaptación a las condiciones regionales: los investigadores están desarrollando algoritmos para adaptar la transmisión de luz de los módulos a las condiciones climáticas y necesidades específicas de las plantas.

Además, se está trabajando en la refrigeración de los módulos, ya que un mejor flujo de aire puede aumentar su eficiencia y prolongar su vida útil.

Diferentes diseños y aplicaciones.

Los sistemas Agri-PV se pueden dividir en varias categorías que varían según las necesidades agrícolas:

• Sistemas elevados: Los módulos están montados sobre estructuras altas, lo que permite que las máquinas agrícolas trabajen fácilmente debajo de los módulos. Estos sistemas son especialmente adecuados para el cultivo de frutas y bayas.
• Sistemas a nivel del suelo: Los módulos se disponen en filas, con espacio suficiente para maquinaria agrícola. Son ideales para cultivos como el trigo o el maíz.
• Sistemas integrados: Los módulos se integran en estructuras existentes como invernaderos. Esto permite un uso óptimo de la infraestructura existente.

El uso de células solares transparentes y orgánicas.

Las células solares transparentes y orgánicas son tecnologías clave para un mayor desarrollo de la energía fotovoltaica agrícola. Ofrecen un alto grado de flexibilidad en el diseño y permiten una mejor adaptación a las necesidades de las plantas. Por ejemplo, las células solares transparentes se pueden utilizar en invernaderos para filtrar la luz solar y generar electricidad al mismo tiempo. Gracias a su flexibilidad, las células solares orgánicas ofrecen nuevas posibilidades, por ejemplo para la integración en estructuras agrícolas existentes.

Agri-PV como solución a los desafíos globales

Dados los desafíos del cambio climático, la creciente demanda de alimentos y energía y los limitados recursos de tierra, Agri-PV es una solución que puede hacer una contribución positiva a largo plazo. No sólo ofrece ventajas agrícolas y ecológicas, sino que también crea perspectivas económicas para los agricultores y las regiones rurales.

Agri-PV en Alemania: el ejemplo de Baden-Württemberg

Baden-Württemberg es considerado pionero en el desarrollo y la implementación de sistemas fotovoltaicos agrícolas. En el marco del proyecto de investigación “Model Region Agri-PV BW” se planificaron y construyeron varias instalaciones, incluida una instalación en Augustenberg, cerca de Karlsruhe. Aquí se instalaron más de 1.400 módulos fotovoltaicos en una superficie de 6.000 metros cuadrados. Estos proyectos piloto pretenden demostrar la idoneidad práctica de la tecnología y servir como modelo para otras regiones.

Adecuado para:

• El “Modelo de región agrofotovoltaica de Baden-Württemberg” muestra los efectos sinérgicos del doble uso del suelo fotovoltaico en Oberkirch-Nussbach
• Agri-Solar para la fruticultura: Agri-PV en Baden-Württemberg y Renania-Palatinado para la fruticultura con emisiones neutras de CO2 (frutas y hortalizas)
• Agrofotovoltaica en BW (Ba-Wü): Tercera planta piloto en la región modelo Cultivo de bayas Agri-PV con ciclo cerrado de agua

Desafíos y perspectivas de futuro

A pesar de todas las ventajas, los sistemas agrícolas fotovoltaicos enfrentan desafíos. La planificación e integración de paneles solares en tierras agrícolas requiere una estrecha colaboración entre ingenieros, agricultores y científicos. Las innovaciones tecnológicas, la financiación gubernamental y la educación son necesarias para aumentar la aceptación y difusión de la tecnología.

El futuro de la agricultura fotovoltaica es prometedor. Gracias al mayor desarrollo de tecnologías como las células solares orgánicas y la adaptación a las necesidades regionales, Agri-PV desempeñará un papel cada vez más importante en los próximos años. La combinación de energía renovable y agricultura no solo ofrece una solución sostenible a los problemas globales, sino que también contribuye a la resiliencia de la agricultura ante los desafíos del cambio climático.

La agrofotovoltaica es más que una innovación técnica. Es una clave para el desarrollo sostenible de nuestra sociedad. Mediante el uso inteligente de la tierra para la producción simultánea de energía y alimentos, se realiza una valiosa contribución a la protección del clima y la seguridad alimentaria. Con la financiación, la investigación y la educación adecuadas, Agri-PV tiene el potencial de cambiar de forma sostenible el mundo de la agricultura y el suministro de energía.

En un centro de investigación de la “Región Modelo Agrofotovoltaica de Baden Württemberg” ya se utilizan módulos solares parcialmente transparentes.

Más sobre esto aquí:

• Agri-Solar para la fruticultura: Agri-PV en Baden-Württemberg y Renania-Palatinado para la fruticultura con emisiones neutras de CO2 (frutas y hortalizas)

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