Lo sapevate? Agri-PV si è evoluta dalla tecnologia dei parcheggi solari con moduli solari parzialmente trasparenti

Agri-fotovoltaico: il futuro dell'agricoltura e della produzione di energia

L’agri-fotovoltaico (agri-PV) è una tecnologia pionieristica che ha il potenziale per superare le sfide della crescente popolazione globale e della crescente domanda di energia. Preziose sinergie possono essere create attraverso la combinazione innovativa di uso agricolo e produzione di energia rinnovabile sullo stesso terreno. Questo concetto è stato originariamente ispirato dalla tecnologia dei parcheggi solari, che utilizzano pannelli solari semitrasparenti. Oggi l’Agri-PV è considerata una tecnologia chiave per un futuro sostenibile.

Origine dell'agrofotovoltaico

Gli inizi di Agri-PV risalgono allo sviluppo della copertura dei parcheggi in asfalto con moduli solari per i parcheggi. L'obiettivo qui era quello di utilizzare lo spazio due volte: fornire ombra ai veicoli parcheggiati e allo stesso tempo generare elettricità dall'energia solare. I moduli solari parzialmente trasparenti, che assorbono solo una parte della luce, si sono rivelati una soluzione efficiente. Questo principio è stato applicato all’agricoltura per ottenere benefici simili.

In agricoltura, i moduli parzialmente trasparenti consentono di regolare la radiazione solare, proteggendo le piante dallo stress termico dannoso e fornendo allo stesso tempo un'illuminazione sufficiente. un potenziale settore per l’agrofotovoltaico ha dimostrato che questa tecnologia può migliorare sia la resa che la qualità generando energia rinnovabile.

Vantaggi dell'agrofotovoltaico

L’Agri-PV offre una serie di vantaggi rispetto ai parchi solari convenzionali e all’uso puramente agricolo:

• Uso efficiente del territorio: nelle regioni con un’offerta di terreno limitata, i sistemi agro-fotovoltaici possono consentire il duplice uso del territorio per la produzione energetica e alimentare.
• Protezione dalle condizioni meteorologiche estreme: i moduli solari possono proteggere le piante dalla luce solare intensa, dalla grandine o dalla pioggia battente e quindi ridurre le perdite di raccolto.
• Risparmio idrico: ombreggiando le piante è possibile ridurre il fabbisogno idrico fino al 20%.
• Ulteriore fonte di reddito: gli agricoltori possono generare una fonte di reddito stabile vendendo elettricità e riducendo i costi energetici delle loro attività.
• Protezione del clima: l’Agri-PV sostiene l’espansione delle energie rinnovabili e contribuisce alla riduzione delle emissioni di gas serra.
• Biodiversità: la progettazione di sistemi agro-fotovoltaici può creare habitat specifici per insetti e altri animali.
• Protezione contro l'erosione del suolo: i moduli solari riducono l'erosione eolica e idrica sui terreni agricoli.
• Raccolta dell'acqua piovana: alcuni sistemi Agri-PV sono progettati per catturare l'acqua piovana e immagazzinarla per l'irrigazione.
• Uso ridotto di pesticidi: la creazione di un microclima sotto i moduli può ridurre la pressione dei parassiti.
• Adattamento ai cambiamenti climatici: Agri-PV protegge le piante dall'eccessiva luce solare e da altre condizioni meteorologiche estreme.

Innovazioni tecnologiche nel settore agro-fotovoltaico

Un aspetto cruciale nello sviluppo di sistemi agro-fotovoltaici è l’ottimizzazione della trasmissione della luce e dell’efficienza dei moduli solari. Qui vengono utilizzate varie tecnologie:

• Moduli semitrasparenti: lasciano passare abbastanza luce per la fotosintesi e allo stesso tempo generano elettricità.
• Moduli bifacciali: questi moduli utilizzano sia la luce solare diretta che la luce riflessa per massimizzare la produzione di energia.
• Celle solari organiche: celle solari flessibili e sottili che possono essere prodotte in vari gradi di trasparenza e sono ideali per le strutture agricole.
• Adattamento alle condizioni regionali: i ricercatori stanno sviluppando algoritmi per adattare la trasmissione della luce dei moduli alle specifiche condizioni climatiche e alle esigenze delle piante.

Inoltre, si sta lavorando sul raffreddamento dei moduli, poiché un migliore flusso d'aria può aumentarne l'efficienza e prolungarne la durata.

Diversi design e applicazioni

Gli impianti Agri-PV possono essere suddivisi in diverse categorie che variano a seconda delle esigenze agricole:

• Sistemi sopraelevati: i moduli sono montati su strutture alte, che consentono alle macchine agricole di lavorare facilmente sotto i moduli. Questi sistemi sono particolarmente adatti per la coltivazione di frutta e bacche.
• Sistemi a livello del suolo: i moduli sono disposti in file, con spazio sufficiente per le macchine agricole. Sono ideali per colture come grano o mais.
• Sistemi integrati: I moduli sono integrati in strutture esistenti come le serre. Ciò consente un utilizzo ottimale dell’infrastruttura esistente.

L'uso di celle solari trasparenti e organiche

Le celle solari trasparenti e organiche sono tecnologie chiave per l’ulteriore sviluppo dell’agri-PV. Offrono un elevato grado di flessibilità nella progettazione e consentono un migliore adattamento alle esigenze degli impianti. Ad esempio, le celle solari trasparenti possono essere utilizzate nelle serre per filtrare la luce solare e generare allo stesso tempo elettricità. Grazie alla loro flessibilità, le celle solari organiche offrono nuove possibilità, ad esempio per l'integrazione nelle strutture agricole esistenti.

Il fotovoltaico agricolo come soluzione alle sfide globali

Date le sfide del cambiamento climatico, della crescente domanda di cibo ed energia e delle risorse territoriali limitate, l’Agri-PV è una soluzione che può dare un contributo positivo a lungo termine. Non solo offre vantaggi agricoli ed ecologici, ma crea anche prospettive economiche per gli agricoltori e le regioni rurali.

Agri-PV in Germania: l’esempio del Baden-Württemberg

Il Baden-Württemberg è considerato un pioniere nello sviluppo e nell'implementazione di sistemi agri-fotovoltaici. Nell’ambito del progetto di ricerca “Model Region Agri-PV BW” sono stati progettati e costruiti diversi impianti, tra cui un impianto ad Augustenberg vicino a Karlsruhe. Qui sono stati installati oltre 1.400 moduli fotovoltaici su una superficie di 6.000 metri quadrati. Questi progetti pilota hanno lo scopo di dimostrare l'idoneità pratica della tecnologia e servire da modello per altre regioni.

Adatto a:

• La “Regione Modello Agri-Fotovoltaica Baden-Württemberg” mostra gli effetti sinergici del doppio utilizzo del territorio agro-fotovoltaico a Oberkirch-Nussbach
• Agri-Solar per la frutticoltura: Agri-PV nel Baden-Württemberg e nella Renania-Palatinato per la frutticoltura a zero emissioni di CO2 (frutta e verdura)
• Agrifotovoltaico in BW (Ba-Wü): terzo impianto pilota nella regione modello Coltivazione di bacche Agri-PV con ciclo dell'acqua chiuso

Sfide e prospettive future

Nonostante tutti i vantaggi, i sistemi agro-fotovoltaici devono affrontare sfide. La pianificazione e l’integrazione dei pannelli solari nei terreni agricoli richiede una stretta collaborazione tra ingegneri, agricoltori e scienziati. Le innovazioni tecnologiche, i finanziamenti governativi e l’istruzione sono necessari per aumentare l’accettazione e la diffusione della tecnologia.

Il futuro dell’agri-PV è promettente. Attraverso l’ulteriore sviluppo di tecnologie come le celle solari organiche e l’adattamento alle esigenze regionali, l’Agri-PV svolgerà un ruolo sempre più importante nei prossimi anni. La combinazione di energie rinnovabili e agricoltura non solo offre una soluzione sostenibile ai problemi globali, ma contribuisce anche alla resilienza dell’agricoltura alle sfide del cambiamento climatico.

L’agrofotovoltaico è più di un’innovazione tecnica. È una chiave per lo sviluppo sostenibile della nostra società. Attraverso l’uso intelligente del territorio per la produzione simultanea di energia e cibo, fornisce un prezioso contributo alla protezione del clima e alla sicurezza alimentare. Con i giusti finanziamenti, ricerca e formazione, l’Agri-PV ha il potenziale per cambiare in modo sostenibile il mondo dell’agricoltura e dell’approvvigionamento energetico.

I moduli solari parzialmente trasparenti vengono già utilizzati in un impianto di ricerca nella “Regione modello Agri-Fotovoltaico Baden Württemberg”.

Maggiori informazioni qui:

• Agri-Solar per la frutticoltura: Agri-PV nel Baden-Württemberg e nella Renania-Palatinato per la frutticoltura a zero emissioni di CO2 (frutta e verdura)

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