L’agro-fotovoltaico accoppia agricoltura e produzione di energia

L’agrovoltaico permette di sfruttare contemporaneamente i terreni agricoli per la produzione di alimenti e per la generazione di energia solare. Anche gli impianti a terra tradizionali possono essere un habitat prezioso per flora e fauna, migliorando l’accettazione degli impianti e della transizione energetica in generale da parte della popolazione. Intersolar Europe, la fiera leader mondiale per l’industria solare, e la concomitante Intersolar Europe Conference verteranno sui nuovi sviluppi e sulle possibili applicazioni del fotovoltaico. Verranno tenute nell’ambito di The smarter E Europe dal 21 al 23 luglio 2021 presso Messe München.
Il mercato europeo del fotovoltaico registra una crescita dinamica: la potenza fotovoltaica nell’Unione europea (UE) è aumentata dell’11 per cento lo scorso anno secondo l’associazione di categoria SolarPower Europe, con nuova potenza istallata per 18,7 gigawatt (GW). Questo rende il 2020 il secondo miglior anno del settore, superato solo dal 2011. La forte crescita del fotovoltaico si riflette anche nella produzione di energia elettrica complessiva dell’UE: nel 2020 la produzione di elettricità europea da fonti rinnovabili ha superato per la prima volta quella da combustibili fossili, secondo lo studio “The European Power Sector in 2020” di Agora con il think tank britannico Ember. Le energie rinnovabili nel 2020 hanno rappresentato il 38 per cento del mix elettrico europeo, mentre i combustibili fossili hanno raggiunto quota 37 per cento.
In Germania, di gran lunga il maggiore mercato fotovoltaico europeo, l’anno scorso sono stati aggiunti 4,8 GW e la quota rinnovabile nella produzione netta di elettricità pubblica, ovvero nel mix energetico che arriva effettivamente alla presa, ha superato il 50% nel 2020. Gli analisti di mercato avvertono, tuttavia, che potrebbe verificarsi una battuta d’arresto nell’approvvigionamento elettrico tedesco già nel 2023. Solo se l’attuale ritmo di espansione del fotovoltaico sarà raddoppiato a partire dal 2021 e triplicato dal 2022, si potrà garantire la sicurezza dell’approvvigionamento e raggiungere gli obiettivi climatici. Per promuovere ulteriormente l’espansione del fotovoltaico e utilizzare le superfici con efficienza, i pannelli solari da tempo non vengono installati solo su tetti e impianti a terra: i moduli integrati su facciate, terreni agricoli (agrovoltaico) e specchi d’acqua (fotovoltaico galleggiante) in futuro possono creare ancora più superfici sfruttabili e diventare un ulteriore volano del fotovoltaico.

Sotto fotosintesi, sopra fotovoltaico
Nell’agrovoltaico il terreno è usato per la produzione di colture e al contempo di energia solare, utilizzando in modo più efficiente lo spazio. La produzione di energia solare viene ampliata, ma senza togliere all’agricoltura fertile terra coltivabile. Il fotovoltaico e la fotosintesi non sono più in concorrenza tra loro, ma si completano a vicenda. Considerando la dinamica crescita mondiale del fotovoltaico e la correlata maggiore domanda di superfici per impianti fotovoltaici, concetti innovativi come l’agro-fotovoltaico permettono un doppio utilizzo dei terreni agricoli e possono quindi supportare la trasformazione del sistema energetico.
Secondo il Fraunhofer ISE la tecnologia agrovoltaica si è sviluppata dinamicamente negli ultimi anni e si è diffusa in quasi tutte le regioni del mondo. La potenza agrovoltaica installata in tutto il mondo è passata da circa 5 megawatt (MW) nel 2012 a circa 2,9 GW nel 2020, con la Cina che detiene la quota maggiore con circa 1,9 GW di impianti installati. In tempi di cambiamento climatico, con aumento di siccità ed eventi meteorologici estremi, l’agro-fotovoltaico può segnare una svolta con i suoi molteplici vantaggi: più energia solare senza emissioni, più produzione di alimenti, più protezione delle colture arabili dai danni della siccità e del meteo avverso come grandine o forti piogge. Questo perché l’ombreggiamento parziale del terreno agricolo offerto dai moduli solari sopraelevati riduce il tasso di evaporazione e può anche sostituire le costose reti antigrandine o serre tunnel.

All’ombra dei sistemi fotovoltaici scende il fabbisogno irriguo
Nelle aree non servite dalla rete elettrica l’agrovoltaico può fornire elettricità per la raccolta e il trattamento dell’acqua, riducendo al contempo il fabbisogno idrico delle colture arabili grazie all’ombreggiamento. In questo modo si contrasta la tendenza alla desertificazione e il degrado del suolo. Il più grande impianto agrovoltaico del mondo si trova, ad esempio, al limitare del deserto del Gobi in Cina: sotto moduli solari con una capacità di 700 MW vengono coltivate delle bacche. Uno studio preliminare del Fraunhofer ISE su un sito nello stato indiano di Maharasthra ha mostrato che colture di pomodori e cotone possono rendere fino al 40 per cento in più con i sistemi agrovoltaici, grazie all’ombreggiamento e quindi alla minore evaporazione.
Tra le sfide per ampliare l’applicazione dell’agro-fotovoltaico vi sono i costi di investimento più elevati rispetto ai sistemi convenzionali montati a terra; i moduli, infatti, devono essere sopraelevati ed è necessaria una progettazione dell’impianto specifica per il sito. Tuttavia, secondo la guida del Fraunhofer ISE sulle opportunità dell’agrovoltaico per l’agricoltura e la transizione energetica, da ottobre 2020 l’agro-fotovoltaico, con costi di produzione energetica (LCOE) tra 7 e 12 centesimi per kWh, è già competitivo con altre fonti di energia rinnovabile. Il LCOE del agro-fotovoltaico attualmente è quindi ancora più alto di quello dei sistemi convenzionali a terra, ma già inferiore rispetto a quello dei piccoli impianti fotovoltaici su tetto.

Un habitat prezioso per flora e fauna negli impianti a terra
Anche gli impianti fotovoltaici a terra convenzionali possono rappresentare un habitat prezioso per la flora e la fauna. La coltivazione estensiva e quindi più rispettosa crea e mantiene dei biotopi preziosi per le piante e gli insetti su suoli spesso poveri di nutrienti. Questo a sua volta migliora l’offerta di cibo per uccelli e pipistrelli. Per promuovere la biodiversità nei parchi solari e quindi anche per migliorare l’accettazione da parte della popolazione di questi impianti e della transizione energetica in generale, è stato recentemente fondato il gruppo di interesse “Triesdorfer Biodiversitätsstrategie – Biodiversität auf PV-Freiflächenanlagen” (Strategia per la biodiversità di Triesdorf - Biodiversità negli impianti fotovoltaici a terra). Inoltre la Fondazione tedesca per l’ambiente(DBU) sta facendo sviluppare degli standard di certificazione per valutare la qualità dell’elettricità prodotta da fonti rinnovabili in termini di criteri ecologici e sociali.

L’agrovoltaico a Intersolar Europe e alla conferenza concomitante
Intersolar Europe fornirà informazioni su sviluppi, prodotti e applicazioni nei settori fotovoltaico, solare termico, centrali solari nonché infrastrutture di rete e soluzioni per l’integrazione di energie rinnovabili dal 21 al 23 luglio 2021 presso Messe München. Nel più importante appuntamento settoriale per l’industria solare, produttori, fornitori, distributori e prestatori di servizi presenteranno i propri prodotti e innovazioni. Durante la concomitante Intersolar Europe Conference, gli esperti approfondiranno l’argomento nelle sessioni “Agri-Photovoltaics: Harvesting the Sun While Cultivating Crops” e “Vertical Farming and Renewables: The Nexus of Water, Energy, and Food”, analizzando concetti innovativi, tecnologie interessate, esperienze finora raccolta e prospettive future. Quest’anno Intersolar Europe promuove per la prima volta la conferenza internazionale AgriVoltaics2021, evidenziando l’alta rilevanza dell’argomento. L’evento online si svolgerà dal 14 al 16 giugno 2021 ed è rivolto a tutti coloro che vogliono approfondire il mondo dell’agro-fotovoltaico.