Ricercatori portoghesi hanno studiato la fattibilità dell’agrivoltaico nel Paese come modo per rispondere alla necessità di sicurezza energetica e alimentare della popolazione mondiale. Secondo il gruppo, il Portogallo ha buone caratteristiche climatiche per la produzione di energia solare e circa il 12% del suo territorio nazionale è designato come RAN (Riserva Agricola Nazionale) e ha il solo scopo di essere utilizzato per l’agricoltura.
“Con il recente incontro dei Paesi per discutere il futuro dell’energia, è stato stabilito nel PNEC (Piano Nazionale Energia e Clima) che il Portogallo avrà circa 8 GW di energia solare, circa 4 volte il valore che produce oggi, il che significa che sono necessari molti investimenti e disponibilità di terreno per raggiungere questo obiettivo”, hanno spiegato i ricercatori, citando il potenziale per l’installazione di parchi fotovoltaici nel territorio della RAN.
Il gruppo ha scoperto che i sistemi agrovoltaici possono raggiungere un tempo di ritorno dell’investimento di cinque anni o meno e generare più valore rispetto ai soli impianti fotovoltaici o alla sola produzione agricola sul terreno. Inoltre, studiando due tipi di layout – uno con pannelli sopraelevati e uno con file distanziate di pannelli – i ricercatori hanno notato che la soluzione distanziata ha un potenziale leggermente superiore a quella sopraelevata.
Il team ha incluso un’implementazione fotovoltaica regolare come termine di paragone e ha studiato scenari in cui tutta l’energia prodotta dai pannelli venga venduta direttamente al mercato utilizzando un valore fisso. L’analisi ha ipotizzato che l’agricoltore abbia un PPA e venda l’energia a 0,043 euro (0,046,34 dollari)/kWh. Per gli impianti fotovoltaici sono state scelte celle solari in silicio monocristallino. Per determinare il periodo di ammortamento, sono stati selezionati vari parametri con il software PVsyst, tra cui i costi di investimento iniziale e di O&M e i prezzi di vendita dell’energia.
Per il layout del progetto fotovoltaico distanziato, è stata utilizzata una distanza di 20 m, creando uno spazio minimo di 15 m tra le due file di otto moduli ciascuna, per un totale di 16 moduli. I moduli avevano un angolo di inclinazione compreso tra il 55% e il -55% e sono stati utilizzati inseguitori per seguire il movimento del sole e ottimizzare la produzione di energia. Nel layout del campo fotovoltaico sopraelevato, tutti i 16 moduli sono stati installati in una serie di file singole per ridurre l’ombra sulle colture sottostanti. Anche in questo caso è stato scelto un angolo di inclinazione compreso tra il 55% e il -55%, utilizzando degli inseguitori. Tuttavia, nell’installazione di Valverdinho, il terreno creava un’ombra eccessiva, quindi l’angolo di inclinazione è stato regolato al 45% e al -45%.
L’analisi ha richiesto al team di selezionare le colture da utilizzare, tra le quali una doveva essere “rispettosa dell’ombra” a causa dell’ombreggiatura dei moduli sopraelevati. “È stata quindi scelta la lattuga, che soddisfa i requisiti ed è prodotta in tutto il territorio nazionale del Portogallo. Le altre due colture, anche se un po’ meno rispettose dell’ombra, sono i pomodori e le patate”, ha osservato il gruppo.
I risultati della ricerca indicano che i progetti proposti hanno un costo energetico livellato (LCOE) inferiore al prezzo dell’energia nel mercato iberico, con periodi di ammortamento di circa 4-5 anni.
I risultati del gruppo sono disponibili nel documento “Agri-PV in Portugal: How to combine agriculture and photovoltaic production“, pubblicato su Energy for Sustainable Development. Del gruppo fanno parte ricercatori dell’Università di Lisbona e dell’Accademia militare.
“Questi progetti, oltre ad aumentare la produzione di energia verde e a ridurre il consumo di fonti energetiche non rinnovabili, diminuiscono anche la quantità di CO2 rilasciata nell’atmosfera e, nel caso in cui l’impianto sia progettato per superare l’autoconsumo necessario, può servire come fonte di energia per gli abitanti delle vicinanze con la possibilità di aumentare anche le fonti di cibo, un problema per il futuro”, hanno concluso.
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