Pubblicato il: 21 febbraio 2025 / Aggiornato il: 21 febbraio 2025 – Autore: Konrad Wolfenstein
Agrifotovoltaico: sinergie e aree di tensione in una strategia a duplice uso – Immagine creativa: Xpert.Digital
Potenzialità e conflitti: il ruolo dell'agri-fotovoltaico nella transizione energetica
Agrifotovoltaico: come il duplice uso del suolo sta trasformando il futuro energetico
La crescente diffusione dell'agrifotovoltaico (agri-PV) segna un cambiamento nell'uso del suolo, dove la produzione simultanea di elettricità e cibo sulla stessa area genera sia innovazioni tecnologiche che conflitti di interesse sociali. Studi attuali prevedono che i sistemi agri-PV nell'Europa centrale potrebbero coprire fino al 68% della domanda energetica se solo il 9% dei terreni agricoli fosse sviluppato per questa tecnologia. Mentre la capacità installata globale è aumentata esponenzialmente da 5 MWp nel 2012 a oltre 14 GWp nel 2021, obiettivi di espansione ambiziosi, come l'obiettivo della Germania di 215 GW di capacità fotovoltaica entro il 2030, si trovano ad affrontare la sfida di superare lacune di accettazione e ostacoli normativi. Fraunhofer ISE individua un potenziale di 1.700 GWp per l'agri-fotovoltaico di alta gamma in Germania, ma progetti come il parco solare di 300 ettari in programma a Geiseltal, in Sassonia-Anhalt, dimostrano che la trasformazione dei paesaggi agricoli può innescare profondi sconvolgimenti socioeconomici.
Innovazioni tecnologiche e interazioni agroecologiche
Progettazione del sistema e ottimizzazione della resa
I moderni concetti di fotovoltaico agricolo si basano su una triplice ottimizzazione: resa energetica, produttività agricola e resilienza ecologica. I moduli solari bifacciali, che assorbono la luce su entrambi i lati, raggiungono una trasmittanza luminosa del 70-80% grazie a un'altezza di montaggio maggiore (3-5 m) e a una generosa spaziatura tra le file (10-15 m), con un conseguente aumento del 42-87% della produttività del terreno nel progetto APV-RESOLA. Le installazioni verticali come il sistema Next2Sun sfruttano l'orientamento est-ovest per generare picchi di elettricità al mattino e alla sera, garantendo al contempo luce sufficiente per la crescita delle piante a mezzogiorno. Questa produzione di energia anticiclica riduce la congestione della rete e, grazie alle strutture modulari in acciaio, consente l'utilizzo di macchinari per la raccolta.
Effetti microclimatici e rese delle piante
L'ombreggiamento parziale dovuto ai moduli fotovoltaici crea un microclima più stabile, che può portare ad aumenti di resa fino al 16% nelle colture di bacche durante gli anni di siccità. Misurazioni a lungo termine presso la stazione sperimentale del Lago di Costanza hanno documentato rese di grano più elevate sotto i moduli fotovoltaici (+7%) durante l'estate calda del 2018, riducendo contemporaneamente il fabbisogno irriguo del 20%. Al contrario, perdite di resa fino al 33% si sono verificate in anni con condizioni meteorologiche equilibrate, evidenziando la dipendenza dai livelli di stress climatico. Sistemi adattivi con moduli di tracciamento o rivestimenti fotoselettivi potrebbero consentire in futuro un controllo dell'ombreggiamento basato sulla domanda.
Potenziali di trasformazione economica e rischi operativi
Diversificazione del reddito per le aziende agricole
L'agri-fotovoltaico offre agli agricoltori una duplice fonte di reddito: mentre la produzione di elettricità genera canoni di locazione di 3.000-4.000 euro/ha, l'85% dei pagamenti diretti dell'UE viene trattenuto. Uno studio di caso polacco mostra che le rese combinate di grano ed elettricità aumentano l'utile netto per ettaro di 1.268 euro (fotovoltaico+grano) rispetto alle perdite previste per la monocoltura nel 2024. L'Università di Gottinga ha rilevato un tasso di accettazione del 72,4% tra gli agricoltori, con la sicurezza del reddito (68%) e la redditività futura (52%) come motivazioni principali.
Sfide infrastrutturali e legate al mercato
Nonostante la riduzione dei costi di produzione a 4-6 ct/kWh, i colli di bottiglia della rete ostacolano la connessione di parchi fotovoltaici agricoli su larga scala. Il progetto Geiseltal, con una capacità prevista di 300 MW, richiede la costruzione di 23 km di nuove linee a media tensione, pari al 30% dell'investimento totale. Inoltre, mancano contratti di locazione standardizzati: mentre le cooperative energetiche, come quella di Peißenberg, offrono agli agricoltori l'uso gratuito del terreno in cambio di energia fotovoltaica, i modelli di condivisione dei ricavi con canoni di locazione fissi e partecipazione agli utili sono dominanti tra gli sviluppatori di progetti commerciali.
Conflitti di accettazione sociopolitica e barriere del diritto urbanistico
Resistenza locale e professionalizzazione della cultura di protesta
Il progetto di parco solare a Kienberg (Baviera) rivela tipiche linee di conflitto: un'iniziativa popolare con 1.836 elettori (12,4% di quota) ha ottenuto tre seggi in consiglio comunale e ha annunciato un'azione legale contro il progetto. Le campagne condotte da professionisti utilizzano narrazioni visive ("pavimentare il paesaggio") e collaborano con associazioni per la conservazione della natura che si oppongono alla perdita di habitat per i criceti europei. Esperti di comunicazione come Sándor Mohácsi sottolineano che la partecipazione pubblica tempestiva e le visualizzazioni trasparenti (simulazioni VR) aumentano l'accettazione, ma che gli oppositori "duri e puri" sono difficilmente raggiungibili con argomentazioni razionali.
Frammentazione del diritto urbanistico e disposizione delle aree
Nonostante la modifica del 2023 alla Legge sulle Fonti Energetiche Rinnovabili (EEG), che promuove l'agri-FV come "tipologia speciale di impianto solare", le designazioni territoriali incoerenti ostacolano la crescita del mercato. Mentre la Baviera consente l'agri-FV in generale nelle aree rurali, stati come il Baden-Württemberg richiedono complesse valutazioni caso per caso ai sensi dell'articolo 35 del Codice Edilizio Tedesco (BauGB). Lo studio Fraunhofer critica il fatto che il 70% delle aree agricole tedesche sia interdetto allo sviluppo del fotovoltaico a causa dello stato di protezione (FFH, tutela delle acque), mentre allo stesso tempo l'8% dei terreni coltivabili in tutta l'UE nei paesi di Visegrad sarebbe disponibile per 180 GW di potenziale fotovoltaico.
Requisiti di innovazione normativa e percorsi di sviluppo futuri
Armonizzazione dei quadri di finanziamento e degli standard tecnologici
Le attuali tariffe incentivanti previste dalla legge tedesca sulle fonti energetiche rinnovabili (EEG) non distinguono tra le tipologie di impianti fotovoltaici agricoli, sebbene le installazioni verticali (Next2Sun) raggiungano rese inferiori del 30% con un'efficienza di utilizzo del suolo doppia. Un sistema di bonus a tre livelli – 0,5 centesimi/kWh per le installazioni base, +0,3 centesimi per le misure di biodiversità, +0,2 centesimi per le colture specializzate – potrebbe incentivare l'innovazione mirata. Parallelamente, è necessaria una norma DIN (attualmente in preparazione: DIN SPEC 91434) che definisca la disponibilità minima di luce (600–800 µmol/m²/s) e le altezze di sicurezza delle macchine (>3,5 m).
Integrazione negli ecosistemi agricoli intelligenti
Progetti futuri come "Agri-PV 4.0" combinano moduli fotovoltaici con sensori IoT per il monitoraggio del microclima (umidità, durata della bagnatura fogliare) e il controllo automatizzato dell'irrigazione. Impianti pilota in Renania-Palatinato stanno testando moduli organici semitrasparenti con trasmissione luminosa adattiva che utilizzano l'intelligenza artificiale per analizzare le previsioni meteorologiche e i dati sulla crescita delle piante. Questi sistemi potrebbero potenzialmente integrare la produzione di idrogeno (elettrolizzatori sotto i moduli) e l'agrifotocatalisi (purificazione dell'aria tramite moduli rivestiti in TiO2).
L'agri-fotovoltaico come catalizzatore per una transizione integrata nell'uso del suolo
L'integrazione della tecnologia fotovoltaica nei terreni agricoli non è un eccesso tecnocratico, ma piuttosto una simbiosi necessaria per affrontare le crisi climatiche e alimentari. Come dimostra il progetto ReWA, l'accettazione sale al 78% quando i modelli elettrici regionali (25% di consumo in loco) sono legati alla partecipazione dei cittadini (quote di 5-10 kWh a partire da 500 euro). Fondamentalmente, una chiara pianificazione territoriale (aree prioritarie su terreni a bassa resa) e formati di pianificazione cooperativa (tavole rotonde con agricoltori, ambientalisti e comuni) saranno essenziali per istituzionalizzare la coesistenza produttiva di colture ed elettricità. La prossima riforma agricola dell'UE del 2027 offre l'opportunità di utilizzare specificamente schemi ecologici per sistemi fotovoltaici agricoli che promuovono la biodiversità, raccogliendo così il doppio dividendo della protezione del clima e della biodiversità.
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