Investigadores de la Universidad de Lisboa y de la Academia Militar de Portugal han realizado un estudio sobre la viabilidad desistema agrivoltaico para abordar la necesidad de seguridad energética y alimentaria. El estudio encontró que las filas espaciadas de módulos fotovoltaicos (PV) combinadas con cultivos respetuosos con la sombra tenían el rendimiento más prometedor y un período de recuperación de menos de cinco años.
Las características climáticas de Portugal lo convierten en un lugar adecuado para la producción solar y aproximadamente el 12% del territorio nacional del país está designado como Reserva Agrícola Nacional (RAN) para fines agrícolas.Sistema agrivoltaico, la integración de la agricultura y la producción solar, también llamadaagricultura solar, podría ser una solución innovadora para hacer uso del terreno designado y al mismo tiempo generar energía renovable para abordar las preocupaciones de seguridad energética.
El grupo descubrió que los sistemas agrivoltaicos pueden alcanzar un tiempo de recuperación de cinco años o menos y generar más valor que solo los sistemas fotovoltaicos o solo la producción agrícola en la tierra. Además, al estudiar dos tipos de diseños, uno con paneles elevados y otro que utiliza filas espaciadas de paneles, los investigadores observaron que la solución espaciada tiene un potencial ligeramente mayor que la elevada.
El equipo incluyó una implementación fotovoltaica regular para comparar y estudió escenarios en los que toda la energía producida por los paneles se vendía directamente al mercado utilizando un valor calculado. El análisis asumió que el agricultor tiene un PPA y vende la energía a €{{0}}.043 ($0,046,34)/kWh. Para los sistemas fotovoltaicos se eligieron células solares de silicio monocristalino. Para determinar el período de recuperación, se seleccionaron varios parámetros utilizando el software PVsyst, incluida la inversión inicial y los costos de operación y mantenimiento y los precios de venta de energía.
Para el diseño espaciado del proyecto fotovoltaico, se utilizó una distancia de paso de 20 m, creando un mínimo de 15 m de espacio entre las dos filas de ocho módulos cada una, para un total de 16 módulos. Los módulos tenían un ángulo de inclinación del 55 % al -55 % y se utilizaron seguidores para seguir el movimiento del sol y optimizar la producción de energía. En el diseño elevado del conjunto fotovoltaico, los 16 módulos se instalaron en una serie de una sola fila para reducir la sombra sobre los cultivos debajo de ellos. Nuevamente, se eligió un ángulo de inclinación del 55% al -55%, utilizando rastreadores. Sin embargo, en la instalación de Valverdinho, el terreno creaba demasiadas sombras, por lo que el ángulo de inclinación se ajustó al 45 % y al -45 %.
Los resultados de la investigación indicaron que los proyectos propuestos tenían un coste nivelado de energía (LCOE) más bajo que el precio de la energía en el mercado ibérico, con períodos de recuperación de alrededor de 4-5 años.
La agrovoltaica combina los principios de la agricultura sostenible y la producción de energía renovable. Al dar sombra a los cultivos, los módulos fotovoltaicos pueden reducir la cantidad de evaporación del agua y mantener temperaturas más frías, lo que aumenta el rendimiento de los cultivos. Mientras tanto, los paneles solares generan energía renovable que los propios agricultores pueden vender o utilizar, reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles.
Este estudio destaca el potencial de la agrovoltaica para ofrecer una solución beneficiosa para todos al abordar cuestiones de seguridad alimentaria y energética y, al mismo tiempo, promover prácticas agrícolas sostenibles. A medida que la población mundial siga creciendo, la innovación y las soluciones creativas como la agrovoltaica serán clave para abordar los desafíos que enfrentaremos en los próximos años.
