Energia fotovoltaica agrícola: o problema da Alemanha com a energia solar não é a falta de espaço, mas sim a incapacidade de reutilizar a terra de forma múltipla

Energia fotovoltaica agrícola: mais do que apenas um sistema de energia solar – um novo conceito económico?

A expansão da energia fotovoltaica na Alemanha é frequentemente influenciada pelo debate em torno do uso e da alocação de terras. O conflito entre diferentes interesses relacionados com o uso da terra – seja agricultura versus produção de energia ou conservação da natureza versus infraestruturas – leva muitas vezes a uma visão distorcida das possibilidades reais. Uma solução promissora reside na agrofotovoltaica (agri-PV), que combina o uso agrícola primário da terra com a geração de energia solar. Esta forma inovadora de utilização da terra não só oferece a oportunidade de melhor aproveitar as terras existentes, como também possibilita a criação simultânea de valor a partir da agricultura, da produção de energia e da adaptação climática.

Com o objetivo de atingir uma capacidade fotovoltaica instalada de 215 gigawatts até 2030, é crucial compreender a estrutura e o potencial do planeamento inteligente do uso da terra e dos sistemas energéticos. A energia fotovoltaica agrícola (agri-PV) não é apenas parte de uma transformação tecnológica, mas também uma resposta aos crescentes desafios da escassez de terra e do aumento da procura de energia. Ao utilizar terras agrícolas para múltiplos fins, podem ser desenvolvidas novas fontes de rendimento para os agricultores, e a resiliência a eventos climáticos extremos pode ser aumentada. As secções seguintes examinarão de forma abrangente o potencial e a justificação económica da agri-PV para demonstrar como esta tecnologia pode contribuir para a solução dos problemas urgentes da transição energética.

Energia fotovoltaica agrícola e sistemas solares inovadores: a próxima etapa da economia da terra

Na Alemanha, o debate sobre a expansão da energia fotovoltaica é ainda frequentemente enquadrado como uma batalha por recursos: telhados versus espaços abertos, agricultura versus produção de energia, conservação da natureza versus infra-estruturas e zonas rurais versus centros urbanos. Economicamente, esta dicotomia é demasiado simplista. A questão crucial já não é apenas a quantidade de terra adicional que pode ser disponibilizada para as instalações solares. A questão fundamental é a forma como a terra existente pode ser utilizada de forma tão produtiva que a agricultura, a produção de energia, a adaptação climática e a utilização comercial contribuam simultaneamente para acrescentar valor.

A agrofotovoltaica, ou Agri-PV, exemplifica esta mudança de perspetiva. Combina o uso agrícola primário da terra com a geração de energia solar. O espectro varia desde módulos elevados em pomares e culturas especiais até fileiras verticais de módulos entre as margens dos campos. Estão também incluídos sistemas de seguimento solar, soluções para estufas e estruturas que também podem proporcionar proteção contra granizo, chuva forte, calor ou geada. Simultaneamente, estão a surgir outras formas de fotovoltaica integrada: telhados solares dobráveis ​​sobre estações de tratamento de esgotos, instalações flutuantes em corpos de água artificiais, painéis fotovoltaicos sobre parques de estacionamento, instalações em turfeiras reumedecidas e coberturas solares para logística, transporte e áreas industriais.

Estes conceitos não são meros artifícios técnicos à margem da transição energética. Respondem a uma escassez económica real. A terra é um factor de produção, um recurso natural, um activo, um objecto de planeamento e, cada vez mais, um factor de localização para as infra-estruturas energéticas. Aqueles que destinam um terreno a apenas uma função podem abdicar de rendimentos adicionais, efeitos protetores e ganhos de resiliência. No entanto, a conclusão oposta também está incorreta: nem toda a solução de dupla utilização é automaticamente viável economicamente, ecologicamente correta ou sustentável do ponto de vista agrícola. O sucesso depende da localização, da cultura, do tipo de instalação, da ligação à rede eléctrica, do financiamento e, sobretudo, da continuidade credível da agricultura.

O boom da energia solar está a deslocar o estrangulamento

No final de 2025, a Alemanha possuía aproximadamente 117 gigawatts de capacidade fotovoltaica instalada. Foram adicionados cerca de 16,4 gigawatts apenas em 2025. A meta legal é de 215 gigawatts até 2030 e 400 gigawatts até 2040. Portanto, apesar da expansão já acelerada, uma capacidade adicional muito grande ainda precisa de ser construída até 2030. Ao mesmo tempo, a procura de eletricidade está a crescer devido à eletrificação, bombas de calor, veículos elétricos, data centers, produção de hidrogénio e à descarbonização de processos industriais.

O estrangulamento, portanto, está a mudar. Os módulos já não são inerentemente escassos, e os custos de geração de energia fotovoltaica também caíram drasticamente a longo prazo. O que está a tornar-se escasso, na verdade, são locais com permissão para instalação, ligações de rede de alto desempenho, capacidade de transformadores e subestações, aceitação local, áreas adequadas para projetos e modelos de receita fiáveis. Em regiões com uma forte expansão da energia solar, um local teoricamente excelente pode tornar-se economicamente inviável se o ponto de ligação à rede adequado mais próximo estiver distante, sobrecarregado ou apenas disponível após anos.

Isto altera a lógica por trás da seleção do local. Um local com um rendimento solar ligeiramente inferior pode ser economicamente mais atrativo se já existir um elevado consumo operacional de eletricidade, uma ligação à rede elétrica utilizável ou um sistema de armazenamento. As estações de tratamento de águas residuais, as pedreiras, os centros de logística, as instalações de armazenamento refrigerado, os sistemas de irrigação, as estufas e as fábricas de processamento de alimentos são, por isso, particularmente interessantes. Combinam espaço disponível, procura de energia e, frequentemente, a infra-estrutura técnica existente. O valor de um sistema de energia solar deriva, então, não só do quilowatt-hora injetado na rede, mas também da redução dos custos de aquisição de eletricidade, da diminuição das procuras de pico, do aumento da autossuficiência e da menor dependência da volatilidade dos preços da energia.

A agroenergia fotovoltaica insere-se, portanto, num contexto mais vasto. Representa uma transição da simples procura de terrenos para o planeamento inteligente de sistemas de uso do solo e de energia. O projeto economicamente mais viável não é necessariamente aquele que apresenta a maior capacidade instalada por hectare. É o projeto que melhor integra o perfil de eletricidade, a rede elétrica, o uso do solo, a produção agrícola e a estrutura de riscos.

O duplo uso altera a produtividade da terra

Os sistemas fotovoltaicos convencionais instalados no solo maximizam, geralmente, a produção de eletricidade por hectare e minimizam os custos por quilowatt instalado. A agrofotovoltaica procura um objetivo de otimização diferente: possibilitar rendimentos solares elevados sem substituir o uso agrícola primário. Isto resulta frequentemente numa menor densidade de potência elétrica, enquanto a construção, o planeamento e a gestão se tornam mais complexos. No entanto, isto é compensado pelo aumento das receitas agrícolas, pelos potenciais benefícios para a protecção ambiental e pela maior produtividade combinada da terra.

Para uma avaliação económica, é, portanto, insuficiente comparar simplesmente o custo nivelado da energia eléctrica (LCOE). Uma abordagem mais significativa é considerar o retorno total do investimento (ROI) da terra. Isto inclui a margem de contribuição do uso agrícola, o valor da produção de eletricidade, o rendimento do arrendamento ou do património líquido, a poupança nos custos de energia, os danos evitados e as despesas adicionais com a operação, manutenção, seguro e documentação das máquinas. O valor de opção também desempenha um papel importante: os terrenos que permanecem utilizáveis ​​para a agricultura retêm mais adaptabilidade do que os terrenos cuja função económica é inteiramente dedicada à geração de eletricidade.

A chamada eficiência no uso da terra pode aumentar significativamente em sistemas bem concebidos. Estudos práticos e científicos mostram que os sistemas combinados podem atingir uma eficiência de área de aproximadamente 160%, e até maior em casos favoráveis, em comparação com a produção espacialmente separada de produtos agrícolas e energia solar. Isto não significa que 100% da produtividade agrícola de referência e 100% da produtividade solar máxima possível sejam atingidos na mesma área. O benefício surge da soma de duas produções reduzidas, mas simultaneamente realizadas.

Esta lógica é particularmente relevante para regiões com preços elevados da terra, agricultura de pequena escala ou pressão significativa sobre o uso da terra. Pode também ser benéfica onde as culturas especiais já requerem estruturas de proteção. Se uma exploração de fruta necessitaria de instalar redes antigranizo, proteção contra a chuva ou sombreamento, um sistema fotovoltaico pode combinar diversos objetivos de investimento. Nestes casos, a agrofotovoltaica compete não só com os sistemas de solo de baixo custo, mas também com os custos dos sistemas de proteção convencionais e com o risco económico de perdas de culturas relacionadas com o clima.

O potencial é maior que o mercado

A escala puramente técnica da energia fotovoltaica agrícola é enorme. Para a Alemanha, foi identificado um potencial instalável de vários milhares de gigawatts, considerando grandes porções de terra agrícola fundamentalmente adequadas. Mesmo com restrições espaciais e ambientais rigorosas, ainda resta um potencial teórico de aproximadamente 5.600 gigawatts. Se considerarmos apenas locais particularmente adequados, cerca de 500 gigawatts são ainda viáveis. Este valor supera toda a meta alemã de energia fotovoltaica para 2040.

No entanto, estes números potenciais não devem ser confundidos com a expansão realista do mercado. O potencial técnico responde à questão de onde uma central eléctrica poderia, em princípio, ser localizada. Diz pouco sobre a disponibilidade de ligação à rede eléctrica, a concordância dos proprietários, o apoio da comunidade local ao projecto, a viabilidade do financiamento ou a possibilidade de organização sensata do uso agrícola ao longo de décadas. As cadeias de abastecimento, a mão-de-obra qualificada, os transformadores, a capacidade de obtenção de licenças e os limites de expansão regional também funcionam como restrições.

É precisamente por isso que a cifra de 500 gigawatts é interessante. Ela não sugere que a Alemanha deva desenvolver todos os seus campos energéticos. Em vez disso, mostra que não há necessidade de forçar o desenvolvimento em locais inadequados ou propensos a conflitos. Mesmo uma pequena selecção das melhores áreas poderia dar um contributo significativo. Uma estratégia economicamente viável teria, portanto, de priorizar a qualidade em detrimento da mera quantidade de terra: boas ligações à rede eléctrica, culturas adequadas, elevado valor de conservação, práticas de gestão transparentes, impacto mínimo na paisagem e no solo e geração de justo valor local.

O potencial varia consideravelmente de região para região. A Baviera, com a sua vasta área agrícola, possui um potencial técnico particularmente elevado. A Baixa Saxónia e Bremen dispõem também de grandes áreas adequadas para este fim. Para Baden-Württemberg, o número absoluto de hectares é menos importante do que a combinação de culturas especiais, elevada geração de valor agrícola, explorações agrícolas inovadoras e procura de electricidade industrial. No sul da Alemanha, na produção de frutas, vinhos e legumes, a energia fotovoltaica agrícola pode oferecer maior valor acrescentado do que em locais onde se cultivam culturas robustas sem irrigação ou proteção climática especial.

Nem todos os sistemas fotovoltaicos agrícolas são iguais

O termo agrofotovoltaica engloba sistemas técnica e economicamente diversos. As instalações elevadas posicionam os módulos acima da área cultivada. Dependendo da altura e do vão, podem ser utilizados tratores, ceifeiras-debulhadoras ou equipamentos agrícolas para frutas e legumes sob a estrutura. Estes sistemas permitem a utilização extensiva da área sob os módulos, mas requerem mais aço, fundações mais complexas e maiores exigências em engenharia estrutural, montagem e segurança no trabalho.

Os sistemas de geração de energia solar ao nível do solo ou verticais dispõem módulos em fileiras entre as faixas de cultivo. Os módulos bifaciais verticais geram eletricidade em ambos os lados e, dependendo da sua orientação, podem fornecer mais energia de manhã e ao final da tarde. Este perfil pode ser mais vantajoso do que a geração adicional durante o pico de consumo do meio-dia, que já é elevado. Ao mesmo tempo, as vias de acesso para a agricultura são mantidas amplas. A capacidade instalada por hectare é tipicamente significativamente inferior à de um sistema convencional ao nível do solo, mas o design e a operação podem ser comparativamente mais simples.

Os sistemas de seguimento ajustam o ângulo dos módulos ao longo do dia. Podem aumentar a produção de energia, suavizar o perfil de alimentação e fornecer mais luz às culturas durante as fases críticas de crescimento. No entanto, isto também aumenta a complexidade mecânica, os requisitos de manutenção e o risco de avaria. A sua viabilidade económica depende de saber se o aumento da produtividade e o sombreamento flexível justificam o investimento adicional e os custos operacionais.

Para culturas especiais, a função protetora pode ser fundamental. Os módulos colocados sobre macieiras, frutos silvestres, videiras ou hortícolas podem desviar parcialmente a precipitação, reduzir a radiação direta e proteger as culturas sensíveis contra o granizo ou as queimaduras solares. Ao mesmo tempo, alteram a humidade, a humidade foliar, a temperatura e a pressão das doenças. Portanto, um benefício protetor contra um evento climático pode desencadear novos riscos agronómicos noutros locais. Os sistemas bem-sucedidos exigem um conceito de água e ventilação específico para o local e a cultura, em vez de simplesmente uma cobertura.

A verdade sobre os custos continua a ser inconveniente

Em muitos casos, a agrivoltaica é mais cara do que a fotovoltaica convencional instalada no solo. Dependendo do sistema, da altura, da fundação, da área e da localização, o investimento específico necessário pode ser aproximadamente 15% a mais de 100% superior. Instalações elevadas requerem quantidades particularmente grandes de material e estruturas de suporte complexas. As centrais-piloto mais pequenas também sofrem com a falta de economias de escala, custos de planeamento elevados e componentes desenvolvidos individualmente.

O custo nivelado da energia (LCOE) é frequentemente estimado em cerca de 5 a 12 cêntimos de dólar por quilowatt-hora, dependendo do sistema e dos pressupostos. Esta variação demonstra que não existe um preço único e uniforme para a agrivoltaica. Um sistema vertical de grande escala em terrenos agrícolas bem desenvolvidos tem uma estrutura de custos diferente de uma estrutura alta acima das árvores de fruto. Os custos de financiamento, a irradiação solar, a ligação à rede, as condições do solo, os preços do aço, a densidade dos módulos, a manutenção e a vida útil influenciam significativamente o resultado.

O maior perigo reside numa comparação falhada. Se um sistema fotovoltaico agrícola dispendioso for comparado unicamente a um sistema fotovoltaico terrestre de baixo custo, muitas vezes parecerá pouco atraente. No entanto, se forem tidos em conta factores como a dispensa de redes antigranizo, a redução da necessidade de irrigação, a maior estabilidade da produção, o consumo no local, os potenciais pagamentos directos e a continuidade da utilização agrícola, o cenário poderá mudar. Por outro lado, um projeto não deve ser artificialmente inflacionado com benefícios adicionais difíceis de comprovar. Um valor de proteção presumido só é economicamente viável se forem quantificados os riscos climáticos, o histórico de danos, os prémios de seguro e os impactos reais.

As economias de escala desempenham um papel crucial. Os custos específicos costumam diminuir significativamente em projetos mais pequenos, na ordem dos hectares, porque o planeamento, a análise da rede elétrica, os relatórios técnicos e a instalação no local estão distribuídos por uma área maior. No entanto, instalações muito grandes não são automaticamente ideais. À medida que a área aumenta, aumentam também os requisitos de ligação à rede eléctrica, de compatibilidade com a paisagem e de aceitação pública. Além disso, a padronização excessiva pode levar à adaptação da agricultura à central solar, quando deveria ser o contrário.

A produtividade agrícola não é constante

O efeito do ensombramento depende muito da cultura, do solo, da disponibilidade de água e das condições climáticas anuais. Testes com trigo de inverno, batata, aipo e trevo mostram que a energia fotovoltaica agrícola pode estabilizar a produtividade em anos quentes e secos ou mesmo aumentá-la em algumas culturas. No entanto, em anos com elevada pluviosidade, os mesmos sistemas podem provocar perdas de produtividade. Para instalações fixas e elevadas, foram observadas perdas até 20% para determinadas culturas e anos.

Esta flutuação não é um contra-argumento, mas antes o cerne da avaliação económica agrícola. O valor da agrofotovoltaica pode residir menos numa produtividade média consistentemente mais elevada do que na menor vulnerabilidade a anos extremos. Para uma propriedade rural, uma margem de contribuição mais estável pode ser mais valiosa do que uma média mais elevada, mas altamente variável. Isto é especialmente verdade para culturas especiais com elevados custos de produção e elevado potencial de danos.

O sombreamento reduz a radiação direta e pode limitar a evaporação e o aquecimento do solo. Isto é vantajoso em verões secos, mas pode ter um impacto negativo no crescimento, secura e saúde das plantas durante períodos frios e húmidos. A distribuição espacial também é importante. Condições diferentes surgem sob as filas de módulos em comparação com os espaços entre eles. Isto resulta em diferentes tempos de maturação, níveis de humidade do solo e janelas de trabalho. Os processos agrícolas podem, por isso, tornar-se mais complexos, mas, ao mesmo tempo, também abrem novas possibilidades de rega dirigida e de gestão diferenciada.

Portanto, de uma perspetiva económica, os resultados dos anos-teste individuais não devem ser generalizados. Cenários plurianuais com anos secos, médios e húmidos são necessários. Para cada cultura, é necessário considerar o rendimento, a qualidade, o preço, a mão-de-obra e o risco de perda. Um rendimento mais baixo pode ser parcialmente compensado por uma melhor qualidade ou por um período de comercialização mais longo. Por outro lado, um volume de colheita nominalmente estável pode ser economicamente menos rentável se a selecção, a protecção da cultura ou a organização da cultura se tornarem mais dispendiosas.

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O cerne desse avanço tecnológico reside no afastamento deliberado da montagem convencional com grampos, padrão há décadas. O novo sistema de montagem, mais rápido e econômico, aborda essa questão com um conceito fundamentalmente diferente e mais inteligente. Em vez de fixar os módulos em pontos específicos, eles são inseridos em um trilho de suporte contínuo com formato especial, sendo mantidos firmemente no lugar. Esse design garante que todas as forças – sejam cargas estáticas da neve ou cargas dinâmicas do vento – sejam distribuídas uniformemente por toda a extensão da estrutura do módulo.

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A norma apenas protege a agricultura no papel

A norma DIN SPEC 91434 distingue os sistemas fotovoltaicos agrícolas (agri-PV) dos sistemas convencionais instalados no solo e estabelece requisitos para a utilização agrícola primária. Para sistemas elevados, a perda de terras agrícolas utilizáveis ​​não deve exceder 10%, e para sistemas instalados no solo, não deve exceder 15%. A produtividade agrícola em toda a área do projecto deve atingir pelo menos 66% de uma produtividade de referência definida. Os requisitos adicionais incluem a facilidade de operação, a disponibilidade de luz e água, e um conceito de utilização agrícola.

Estes critérios são importantes, mas não substituem as boas práticas de gestão de projetos. Uma taxa de rendimento de 66% pode ser formalmente suficiente, mas economicamente inviável para a operação. Da mesma forma, um sistema pode atender às perdas de área permitidas e ainda assim piorar a largura de trabalho, as manobras de rotação ou a logística de colheita. O que importa não é apenas a área nominalmente retida, mas se pode ser cultivada de forma segura e eficiente com as máquinas disponíveis.

O conceito de utilização da terra agrícola deve, portanto, ser mais do que apenas um documento de autorização. Deve mapear a rotação de culturas, maquinaria, linhas de elétricos, cabeceiras, drenagem, irrigação, rotas de cabos, posições de fundações, desmantelamento, proteção do solo e responsabilidades ao longo de toda a duração do projeto. Uma vez que as centrais de energia solar estão planeadas para várias décadas, o conceito deve também considerar as transferências de propriedades rurais, os arrendamentos e as alterações nos mercados agrícolas.

Um desafio específico reside na monitorização a longo prazo. No início de um projeto, o uso agrícola pode ser demonstrado de forma convincente. Mais difícil é a questão do que acontece ao fim de dez ou vinte anos, quando as culturas mudam, uma exploração agrícola é abandonada ou o cultivo é reduzido devido aos baixos preços agrícolas. Uma política agrofotovoltaica credível requer, portanto, evidências verificáveis ​​e práticas. Não deve sobrecarregar os agricultores com uma burocracia desproporcionada, mas também deve impedir que a agricultura meramente simbólica sirva de pretexto para a instalação de centrais de energia solar.

A ligação à rede elétrica é crucial ainda antes do início da obra

Em muitas análises de viabilidade, a distância até ao ponto de ligação à rede elétrica revela-se um dos principais fatores limitativos. Isto é economicamente plausível. Longos percursos de cabos, cruzamentos, novas subestações ou a expansão de uma subestação existente podem representar uma parcela significativa dos custos do projeto. Ainda mais problemática é a incerteza em relação ao cronograma. Um projecto pode ser tecnicamente planeado e elegível para aprovação, mas sem um plano de ligação à rede definido, pode não receber financiamento.

Este ponto é particularmente importante para a agroenergia fotovoltaica, uma vez que o sistema já suporta custos de investimento mais elevados em comparação com os sistemas fotovoltaicos convencionais instalados no solo. Custos adicionais de ligação à rede podem comprometer rapidamente a rentabilidade. Portanto, os promotores de projetos não devem primeiro garantir o terreno e depois procurar a ligação à rede. Uma abordagem mais sensata é uma avaliação preliminar integrada que considere a capacidade da rede, o perfil de consumo, as opções de armazenamento e a adequação do local.

O autoconsumo local pode reduzir a dependência da rede elétrica. As explorações agrícolas necessitam de eletricidade para refrigeração, ventilação, ordenha, secagem, bombagem, processamento e, cada vez mais, para veículos elétricos ou geração de calor. No entanto, o consumo e a produção de energia solar não estão automaticamente alinhados. A secagem de grãos, com elevada procura sazonal, pode ser bem sincronizada com a geração de energia no verão, enquanto outras cargas variam ao longo do tempo. O armazenamento aumenta o autoconsumo, mas acarreta custos e perdas adicionais.

As parcerias energéticas nas zonas rurais são particularmente interessantes. Um projeto de energia fotovoltaica agrícola pode abastecer instalações de armazenamento refrigerado, laticínios, parques industriais, centros de dados ou instalações municipais vizinhas através de contratos de fornecimento direto, desde que os requisitos legais e da rede elétrica sejam cumpridos. Isto transforma uma central de geração isolada num sistema energético regional. Os benefícios económicos decorrem, então, da combinação de consumidores previsíveis, preços a longo prazo e redução da carga na rede.

As receitas devem ser baseadas em múltiplos pilares

Um modelo de negócio viável para a agricultura fotovoltaica não deve depender de uma única fonte de receitas. A eletricidade pode ser gerada através de contratos de fornecimento a longo prazo, esquemas de prémios de mercado, comercialização direta ou consumo no local. Outras fontes de rendimento incluem rendimentos agrícolas, pagamentos de arrendamento, investimentos em capital próprio, poupanças potenciais em sistemas de protecção e o montante das perdas de colheita evitadas. Dependendo da estrutura específica, os certificados de origem, os produtos de eletricidade regionais ou os requisitos de sustentabilidade dos clientes industriais também podem desempenhar um papel importante.

Para os agricultores, a distribuição de oportunidades e riscos é crucial. Um arrendamento simples da terra oferece rendimentos previsíveis, mas apenas permite uma participação limitada nas elevadas receitas da geração de energia eléctrica. Uma participação corporativa possibilita retornos mais elevados, mas exige capital e tolerância ao risco empresarial. Os modelos híbridos que combinam um pagamento mínimo de leasing com uma componente baseada na receita podem equilibrar melhor os interesses concorrentes. É essencial que as dificuldades de gestão, os riscos de produção e o trabalho adicional sejam compensados ​​em separado.

Os proprietários e os operadores nem sempre são a mesma entidade. O elevado valor da energia solar pode alterar os mercados de arrendamento e agravar os conflitos entre a propriedade da terra e a actividade agrícola. Se a maior parte do valor acrescentado fluir para investidores externos e proprietários de terras, enquanto o operador suporta a complexidade operacional, o modelo perde aceitação. Os contratos justos devem, portanto, regular claramente os direitos de acesso, a responsabilidade, as quebras de colheitas, as reparações, a compactação do solo, o desmantelamento e a indemnização.

Para os bancos e investidores, a agrovoltaica (Agri-PV) é mais complexa do que a energia fotovoltaica convencional instalada no solo. Para além dos níveis de radiação, da tecnologia e dos preços da electricidade, é necessário analisar a utilização agrícola, a estrutura operacional e a disponibilidade de terra a longo prazo. Esta complexidade pode aumentar os custos de financiamento. Ao mesmo tempo, cria novas oportunidades para seguradoras, bancos agrícolas, cooperativas de energia e promotores de projetos especializados. Contratos padronizados, dados de produtividade fiáveis ​​e projetos de sistemas comprovados podem reduzir os prémios de risco à medida que o mercado se expande.

A adaptação climática pode tornar-se um modelo de negócio

A agricultura não é apenas afectada pelas medidas de protecção climática, mas cada vez mais pelas consequências físicas das alterações climáticas. O calor, a seca, as geadas tardias, o granizo e as chuvas intensas aumentam as flutuações na produção agrícola. A energia fotovoltaica agrícola pode mitigar alguns destes riscos se o sistema for especificamente planeado como infra-estrutura de protecção. Isto confere-lhe um valor que permanece invisível numa simples conta de eletricidade.

Para as culturas de frutas e bagas, a cobertura parcial pode reduzir os danos causados ​​pelo granizo e pelas queimaduras solares. Em regiões secas, a sombra pode diminuir a evaporação e reter a humidade do solo durante mais tempo. A água da chuva pode ser recolhida nas bordas do módulo e canalizada para tanques de armazenamento ou sistemas de irrigação direcionados. Combinado com sensores, o sistema permite o controlo ativo da produção de água, luz e eletricidade, transformando-se numa plataforma para a agricultura de precisão.

No entanto, os benefícios não podem ser presumidos universalmente. A drenagem inadequada pode causar erosão, inundações ou humidade irregular do solo. A redução da circulação de ar pode favorecer o desenvolvimento de doenças fúngicas. Fundações e vias de acesso podem compactar o solo. Os efeitos do brilho excessivo, o impacto na paisagem e os efeitos sobre as espécies devem ser avaliados caso a caso. A biodiversidade também não beneficia automaticamente. Pode melhorar se forem concebidas faixas de terra não cultivadas como áreas floridas e habitats, ou pode deteriorar-se se a manutenção, o cercamento e os métodos de construção prejudicarem as funções ecológicas.

Portanto, o planeamento que define benefícios mensuráveis ​​de adaptação climática é economicamente viável. Estes benefícios incluem a redução da necessidade de rega, a prevenção de danos causados ​​pelo granizo, classes de qualidade mais estáveis ​​e a redução dos prémios de seguro. Só quando tais efeitos são documentados ao longo de vários anos é que podem ser incorporados de forma fiável no planeamento financeiro e operacional.

O telhado solar dobrável demonstra a nova lógica

Um exemplo particularmente impressionante de painéis solares inovadores está a ser instalado na principal estação de tratamento de águas residuais de Viena. Um telhado solar móvel e dobrável, com uma potência instalada de 262 quilowatts, está a ser erguido sobre um tanque de decantação primária. Cobrindo uma área útil de 1.750 metros quadrados, prevê-se que 504 módulos gerem anualmente aproximadamente 260 megawatts-hora de eletricidade. A estrutura pode ser estendida ou recolhida em cerca de 30 segundos, permitindo o acesso ao tanque que se encontra por baixo para manutenção e limpeza.

O sistema também reage automaticamente a ventos fortes, granizo e fortes nevões. A sua altura livre é de 4,35 metros, a sua altura total é de 6,3 metros e pesa aproximadamente 57 toneladas. O investimento de cerca de 1,3 milhões de euros equivale a quase 5.000 euros por quilowatt instalado, excedendo significativamente os custos específicos de uma central solar fotovoltaica típica instalada no solo. Isto seria difícil de justificar para uma central isolada e convencional. No entanto, enquanto projecto-piloto numa área de infra-estruturas essencial para as operações e, de outra forma, praticamente inutilizável, o projecto segue uma lógica diferente.

O valor económico reside em demonstrar que uma bacia de tratamento de águas residuais pode ser utilizada para a produção de electricidade sem restringir a sua função principal. Aproximadamente 46.000 metros quadrados da superfície da bacia no local são considerados fundamentalmente adequados. Se a produção do projeto-piloto pudesse ser ampliada proporcionalmente, tal resultaria, teoricamente, numa produção anual de energia solar de cerca de 6,8 gigawatts-hora. Tal projeção não constitui um compromisso de investimento, mas ilustra o potencial de expansão.

As estações de tratamento de águas residuais são locais particularmente atrativos porque requerem um fornecimento contínuo de eletricidade, dispõem de mão-de-obra técnica qualificada e, frequentemente, possuem grandes áreas de processamento a céu aberto. A energia solar pode ser utilizada diretamente no local. Isto reduz os riscos de comercialização e aumenta o valor de cada quilowatt-hora autoconsumido. Ao mesmo tempo, este exemplo demonstra que a integração de sistemas fotovoltaicos pode ser inicialmente mais dispendiosa. A sua competitividade decorre das curvas de aprendizagem, da produção em massa, da redução dos custos com terrenos e do valor da utilização primária preservada.

Águas, charcos e parques de estacionamento estão a ser transformados em zonas de centrais elétricas

Os sistemas fotovoltaicos flutuantes utilizam lagos artificiais, cavas de cascalho, lagos de mineração a céu aberto e, em alguns casos, reservatórios. A Alemanha possui mais de 6.000 lagos artificiais com uma área de superfície de pelo menos um hectare, totalizando aproximadamente 90.000 hectares de superfície aquática. Dependendo dos pressupostos relativos à ocupação e à orientação, o potencial técnico situa-se nas dezenas de gigawatts. Com um limite de ocupação de 15% das superfícies aquáticas adequadas, a produção potencial é estimada entre 13,7 e 19,1 gigawatts.

As águas utilizadas para fins industriais são particularmente atrativas. As pedreiras e outras empresas podem consumir a eletricidade diretamente, sendo que algumas já têm ligação à rede elétrica. Ao mesmo tempo, a ancoragem, as ondas, o gelo, a corrosão, a ecologia e a acessibilidade representam desafios específicos. A parcela economicamente viável do potencial técnico é, portanto, significativamente menor. Também aqui, os projectos mais interessantes não estão necessariamente localizados nos maiores lagos, mas sim onde a área da superfície da água, a procura de electricidade e as infra-estruturas são ideais.

A energia fotovoltaica nos parques de estacionamento segue a mesma lógica. As superfícies já impermeabilizadas são aproveitadas, os veículos recebem sombra e proteção contra as intempéries, e a infraestrutura de carregamento pode ser integrada diretamente. O potencial técnico dos parques de estacionamento alemães está estimado em cerca de 59 a 60 gigawatts. No entanto, as coberturas solares são significativamente mais caras do que os sistemas simples instalados em telhados ou no solo, uma vez que a estrutura de suporte, a proteção contra impactos, a drenagem, a iluminação e as medidas de segurança rodoviária acarretam custos adicionais. Para supermercados, centros de logística, parques de diversões e parques de estacionamento de empresas, a combinação de consumo de energia no local, opções de carregamento e conveniência pode, ainda assim, justificar o preço mais elevado.

A energia fotovoltaica nas turfeiras combina a geração de eletricidade com a reidratação das turfeiras drenadas. O potencial climático é significativo, uma vez que os solos orgânicos drenados libertam grandes quantidades de gases com efeito de estufa. A energia fotovoltaica pode viabilizar a utilização da turfa de forma economicamente viável, elevando o nível da água e protegendo-a. No entanto, a tecnologia ainda está nos seus estágios iniciais. As fundações, cabos, estradas de acesso para manutenção e gestão da vegetação devem funcionar mesmo com níveis de água elevados. As turfeiras próximas do seu estado natural e ecologicamente valiosas não devem ser utilizadas para energia solar; o foco deve ser em áreas já drenadas e severamente degradadas.

A aceitação é um fator económico de produção

Os projetos raramente falham apenas por questões técnicas. A resistência surge quando as pessoas percebem que a paisagem e as infraestruturas locais estão a ser sobrecarregadas enquanto os lucros fluem para investidores distantes. A agroenergia fotovoltaica goza geralmente de uma vantagem em termos de aceitação, uma vez que a agricultura permanece visivelmente intacta. No entanto, esta vantagem perde-se se a dupla utilização for uma mera formalidade ou se as instalações se assemelharem a parques industriais fechados.

A participação antecipada, não é, portanto, um mero complemento comunicativo, mas sim parte integrante da gestão do projeto. Os municípios necessitam de informações claras sobre impostos comerciais, envolvimento municipal, vias de acesso, segurança contra incêndios, demolição e paisagismo. As empresas agrícolas precisam de compreender como os seus fluxos de trabalho serão alterados. Os residentes querem saber sobre as perspetivas resultantes, os efeitos do brilho excessivo e o tráfego de veículos de construção. Um planeamento transparente reduz atrasos posteriores, processos judiciais e custos elevados de retrabalho.

Os modelos de propriedade regional podem melhorar a distribuição do valor acrescentado. Os projetos de energia de propriedade dos cidadãos, a participação municipal, os produtos de eletricidade locais ou as colaborações com as concessionárias de serviços públicos criam uma ligação direta entre a central e a região. O factor crucial não é que cada projecto seja totalmente financiado localmente. O que é crucial é que uma parcela verificável dos benefícios económicos permaneça na região.

Os dias de informação e demonstração em regiões predominantemente agrícolas como a área de Memmingen são, portanto, mais do que apenas relações públicas. A energia fotovoltaica agrícola só pode ser explicada de forma limitada através de plantas. A largura das máquinas, os padrões de sombreamento, a preparação do solo, a proteção dos cabos e os processos de colheita tornam-se compreensíveis quando se observam instalações reais. A transferência de conhecimento entre os setores agrícola, de desenvolvimento de projetos, municipal, bancário e de distribuição de energia pode evitar erros de planeamento e profissionalizar o mercado.

Novos modelos de negócio estão a surgir em diversos setores

A energia fotovoltaica agrícola está a transformar as cadeias de valor. As explorações agrícolas estão a tornar-se produtoras ou parceiras de energia. As empresas de energia solar precisam de desenvolver conhecimentos agronómicos. Os fabricantes de máquinas agrícolas necessitam de soluções para linhas de plantação, sensores e agricultura automatizada. As seguradoras precisam de avaliar os riscos combinados de clima, produtividade e tecnologia. Os municípios e os operadores de redes elétricas estão cada vez mais envolvidos nas decisões sobre a localização e as infraestruturas.

As soluções integradas são particularmente promissoras. Um único fornecedor pode disponibilizar a estrutura de suporte, os módulos, a rega, a gestão de águas pluviais, os sensores e o software operacional como um sistema completo. Os modelos digitais podem otimizar simultaneamente o sombreamento, o crescimento das plantas, a produção de energia e a implantação das máquinas. A inteligência artificial pode utilizar previsões meteorológicas, preços da eletricidade e dados agronómicos para controlar módulos móveis. O valor de mercado reside, portanto, não só no hardware, mas também no planeamento, nos dados e na otimização contínua.

As oportunidades também surgem para a indústria e para o comércio. As empresas alimentares podem combinar contratos de fornecimento de electricidade a longo prazo com produtores regionais e, simultaneamente, promover cadeias de abastecimento mais resilientes. Os retalhistas podem combinar painéis solares em parques de estacionamento, infraestruturas de carregamento e energia para refrigeração. As estações de tratamento de esgotos, as empresas de abastecimento de água e de recolha de lixo podem ativar áreas de processo anteriormente ociosas. As empresas de logística dispõem de grandes áreas de telhado, pátio e estacionamento, bem como de uma crescente procura de eletricidade para frotas elétricas.

Isto cria também um campo de política industrial para a Alemanha e para a Europa. Estruturas de suporte, sistemas de seguimento, eletrónica de potência, sistemas de controlo, módulos especializados e software de planeamento oferecem oportunidades de diferenciação que vão para além da produção de módulos normalizados. A vantagem competitiva reside na integração de sistemas, na fiabilidade e na capacidade de desenvolver instalações complexas de forma económica.

Os maiores riscos encontram-se entre as áreas de responsabilidade

Os projetos de energia fotovoltaica agrícola interligam-se com as leis de construção, energia, agricultura, ambiente e fiscalidade. Estas interfaces criam incertezas e custos de transação. Um sistema pode ser economicamente viável do ponto de vista energético, mas falhar devido a regulamentos de planeamento, avaliações de impacto ambiental ou falta de aprovação para ligação à rede eléctrica. Interpretações divergentes por parte das autoridades complicam o desenvolvimento de projectos normalizados.

Além disso, existem riscos operacionais a longo prazo. A tecnologia solar precisa de lidar com poeira, pesticidas, amoníaco, irrigação e máquinas agrícolas. Ao mesmo tempo, a manutenção não pode interromper a colheita. Os danos causados ​​por colisões, rutura de cabos ou movimentação do solo devem ser cobertos por contratos e seguros. Para sistemas móveis, o número de componentes mecânicos aumenta e, para instalações a grandes alturas, as cargas de vento e os requisitos de instalação também aumentam.

Outro risco reside na falha da estrutura de incentivos. Se forem concedidos pagamentos adicionais elevados sem critérios agrícolas eficazes, criam-se sistemas que optimizam principalmente as condições de financiamento. Por outro lado, se os requisitos forem demasiado complexos ou economicamente imprevisíveis, mesmo os bons projetos não se concretizarão. Por conseguinte, os subsídios devem abordar os custos adicionais mensuráveis ​​e os benefícios sociais sem perpetuar sistemas ineficientes.

Por fim, existe o risco de preço. Com o aumento da produção de energia solar, as horas com preços de eletricidade muito baixos ou negativos em bolsa tornam-se mais frequentes. Os sistemas com um perfil que se desvia do pico do meio-dia, do elevado autoconsumo ou da integração de armazenamento ganham, portanto, valor. Os sistemas verticais leste-oeste, os sistemas de seguimento solar e os projetos integrados nas operações agrícolas podem oferecer vantagens estruturais neste sentido. Fundamentalmente, não é apenas a quantidade de eletricidade gerada, mas também o seu valor de mercado ao longo do tempo que importa.

O novo rendimento por unidade de área é decisivo

A energia fotovoltaica agrícola e os sistemas solares inovadores não irão substituir os sistemas fotovoltaicos tradicionais instalados no solo. Complementam-nos onde a terra é escassa, a geração de valor agrícola é elevada, os riscos climáticos são significativos ou a infra-estrutura existente pode ser utilizada para um duplo propósito. O seu mercado crescerá não só devido à queda dos preços dos módulos, mas também através da melhoria na integração do sistema, regulamentos fiáveis, financiamento padronizado e valor acrescentado demonstrável.

Deve ser dada prioridade económica a locais onde coincidam diversas vantagens: culturas adequadas, elevadas necessidades de conservação, boa ligação à rede eléctrica, consumo local de electricidade, estruturas de propriedade claras e integração paisagística harmoniosa. Os projectos que se baseiam unicamente em projecções optimistas de rendimento, subsídios incertos ou agricultura simbólica são menos convincentes.

Para a transição energética, o maior valor estratégico reside na mitigação dos conflitos de uso do solo. A Alemanha não deveria ter de escolher entre a produção de alimentos e a geração de electricidade se algumas terras puderem fornecer ambas as actividades. Da mesma forma, as estações de tratamento de esgotos, os parques de estacionamento, os lagos artificiais e as turfeiras degradadas não devem ser encarados de forma unidimensional. A inovação crucial não está no módulo individual, mas na capacidade de preservar as funções existentes da terra e expandi-las para incluir a produção de energia economicamente viável.

Isto também altera o parâmetro para o sucesso das políticas de energia solar. O objectivo já não é a capacidade instalada máxima numa determinada área, mas sim o maior rendimento económico global por local. Isto inclui a geração de electricidade, a produção agrícola, a adaptação climática, a criação de valor regional, a sustentabilidade ambiental e a segurança do abastecimento. A energia fotovoltaica agrícola não é, portanto, um compromisso entre dois usos, mas um modelo de produtividade para uma economia que precisa de fazer mais com os escassos terrenos.

Desde painéis fotovoltaicos industriais em telhados até parques solares e grandes estacionamentos solares

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Konrad Wolfenstein

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