Agrivoltaico, quando i pannelli solari aumentano resa agricola

Author: Rinnovabili.it

Credits: Enel Green Power

In collaborazione con Enel Green Power

(Rinnovabili.it) – Clima ed energia stanno mettendo a dura prova l’agricoltura italiana. Nel 2022 siccità, ondate di calore e maltempo hanno provocato al settore danni per oltre sei miliardi di euro, mandando in fumo il 10% della produzione nazionale (dati Coldiretti). Il tutto in un momento in cui il caro energia, innescato dalla guerra in Ucraina, aumentava esponenzialmente i costi di produzione e le difficoltà delle aziende. Oggi la situazione appare ancora incerta, tra eventi meteo estremi sempre più frequenti ed intensi, e previsioni energetiche in balia delle tensioni geopolitiche.

A dare una mano al comparto viene in aiuto una tecnologia considerata fino a pochi anni fa in conflitto con il settore agricolo. Parliamo del fotovoltaico o più precisamente della sua applicazione integrata all’agricoltura: l’agrivoltaico o agrifotovoltaico. I termini in questione sono relativamente nuovi e sono stati coniati appositamente per definire quelle configurazioni solari integrate con colture alimentari e vegetali.

Agrivoltaico, il matrimonio sostenibile tra fotovoltaico e agricoltura

Il concetto è nato inizialmente come un approccio per far incontrare la produzione di energia solare con attività agricole e zootecniche portando vantaggi a entrambi i settori. Ma quello che è emerso col tempo è la possibilità di creare veri e propri ecosistemi sostenibili in grado di innescare benefici a cascata per il territorio, tutelandone la biodiversità e creando valore per le comunità locali. Ulteriori benefici riguardano le imprese agricole in termini di reddito e naturalmente il contenimento degli effetti della crisi climatica.

La caratteristica distintiva degli innovativi impianti è la condivisione della luce solare tra i due sistemi di conversione dell’energia, quello fotovoltaico e quello fotosintetico delle piante. In un rapporto che va oltre la semplice convivenza per puntare direttamente al mutualismo.

Credits: Enel Green Power

Gli effetti benefici dell’agrivoltaico sulla resa ortifrutticola

Ma in che modo le colture ortofrutticole così come quelle floreali, di fibre o di agroenergie possono ottenere un vantaggio dal matrimonio con il fotovoltaico? A rispondere sono studi e analisi di settore che negli ultimi anni hanno quantificato tali benefici. Ad esempio, nel 2021 un programma dimostrativo di Enel Green Power di gestione integrata delle attività agricole e fotovoltaiche, lanciato a livello globale, ha fornito importanti risultati. Il progetto ha coinvolto otto siti in tre paesi europei – Spagna, Grecia e Italia e altri in Australia e Stati Uniti, testando differenti tipi di installazioni solari con colture diverse: dalle erbe aromatiche al foraggio, dai fiori in grado di richiamare specie impollinatrici a broccoli e zucchine, dalle leguminose allo zafferano. E oltreoceano, in tre dei suoi impianti in Minnesota, ospita i ricercatori del National Renewable Energy Laboratory (NREL) che lavorano al progetto InSPIRE. L’iniziativa studia come migliorare la compatibilità ambientale e i vantaggi reciproci dello sviluppo fotovoltaico con l’agricoltura e l’allevamento di bestiame.

E’ proprio dall’esperienza sul campo che il braccio verde del Gruppo Enel ha ottenuto informazioni essenziali per il settore agricolo e zootecnico.

 “Abbiamo fatto esperimenti in varie parti del mondo – spiega Salvatore Bernabei, CEO di Enel Green Power – che ci hanno permesso di capire che unendo la tecnologia fotovoltaica con l’attività agricola riuscivamo ad ottenere rese maggiori rispetto a coltivazioni in un terreno dove non fosse stato installato il fotovoltaico. Con risultati che, a seconda del tipo di coltura, andavano dal 20 al 60% in più di resa a parità di superficie coltivata”. Un aumento concreto sia in termini di numero dei frutti che del loro peso nelle coltivazioni poste tra le fila dei moduli. 

Il motivo dietro questo incremento della resa per l’agricoltore è semplice: l’agrivoltaico migliora il microclima. Grazie all’ombreggiamento parziale determinato dai pannelli solari durante alcune ore del giorno, il terreno risulta meno stressato dalle elevate temperature e dai raggi solari più forti. Di conseguenza il suolo riesce a mantenere una maggiore umidità. I test effettuati da Enel Green Power hanno mostrato una diminuzione del consumo idrico dal 15 al 20% per i casi monitorati. E in un periodo come quello attuale, caratterizzato almeno in Italia da condizioni siccitose e temperature in aumento, gli impianti agrivoltaici offrirebbero una mano importante alla resilienza climatica dell’agricoltura.

L’approccio aperto di Enel Green Power

Ovviamente non esiste un’unica ricetta. “Il tipo di coltivazione dipende dalle necessità dell’agricoltore e dalle specificità del terreno”, sottolinea Bernabei. Ecco perché Enel Green Power ha messo alla prova produzioni diverse – fragole, aloe, timo, origano, melanzane, peperoni, ecc – in diverse parti del mondo e a diverse latitudini. I dati così ottenuti sono stati la base per pianificare nuovi progetti. A marzo 2023, Enel Green Power ha aperto il cantiere del progetto agrivoltaico più grande d’Italia nel comune di Tarquinia. Un impianto da 167 MW completamente integrato con l’attività agricola che a regime sarà anche il parco solare più potente a livello nazionale. Inoltre, spiega Bernabei “in Italia stiamo già sviluppando altri due impianti la cui costruzione inizierà a breve”. Due sistemi agrivoltaici da 55 MW e 13,5 MW che, come tipo di coltura, avranno in un caso il foraggio tra le file dei pannelli e ulivi nelle aree libere, nell’altro orzo, avena, trifoglio incarnato. Per entrambi è stato stimato un aumento della resa del 40-50%.

Risultati eccellenti che la società è convinta di poter migliorare ulteriormente attraverso nuove sperimentazioni innovative, condotte in sinergia con esperti di settore, università italiane e centri di ricerca. “Grazie a queste infrastrutture fotovoltaiche e alle partnership scientifiche, stiamo testando  sensori e piattaforme IoT che ci permetteranno di capire quali condizioni sono in grado di favorire la crescita della pianta e come migliorare la competitività sul mercato del partner agricolo. Lo facciamo attraverso gli open lab agrivoltaici distribuiti in tutta Italia, laboratori aperti a chiunque voglia collaborare”.

Tra i partner di Enel Green Power appaiono nomi famosi. Come l’Enea che attraverso il suo centro di ricerca di Portici sta aiutando la società a testare il connubio tra agrivoltaico e coltivazione di microalghe. O come l’Università della Tuscia e l’Università Cattolica del Sacro Cuore con cui, in provincia di Perugia, sta sperimentando diversi tipi di colture, tecnologie fotovoltaiche e configurazioni di integrazione. Non solo quelli che l’azienda chiama standard, ossia installati a 2,5 metri di altezza dal suolo e dotati di un tracker per orientare il modulo rispetto all’incidenza dei raggi solari, ma anche quelli verticali. Il tutto seguendo sempre un approccio aperto con l’obiettivo di creare valore insieme ai territori e agli stakeholder locali.