¿Qué es la Energía Agrovoltaica?
La agrovoltaica representa una innovadora solución que combina la generación de energía solar fotovoltaica con la agricultura, instalando paneles solares en terrenos agrícolas. Este enfoque busca crear una sinergia entre la producción de energía renovable y la agricultura, optimizando el uso del suelo para beneficiar ambos sectores. La agrovoltaica no solo responde a la necesidad de avanzar hacia prácticas más sostenibles en la agricultura, sino que también contribuye a la lucha global contra el cambio climático.
¿Qué es la Agrovoltaica?
La energía agrovoltaica, o agrofotovoltaica, representa una innovadora solución que busca armonizar la producción de energía solar fotovoltaica con la agricultura en un mismo terreno. Esta simbiosis permite que los paneles solares se instalen por encima o entre los cultivos, generando electricidad, mientras que el terreno continúa siendo utilizado para la agricultura.
La técnica de la agrovoltaica, que combina la generación de energía renovable con la agricultura sostenible, tiene sus orígenes en los trabajos pioneros de La técnica de la agrovoltaica, que combina la generación de energía renovable con la agricultura sostenible, tiene sus orígenes en los trabajos pioneros de Adolf Goetzberger y Armin Zastrow en 1981. Aunque la idea existía desde hace décadas, fue el investigador francés Christophe Dupraz y su equipo quienes, hace aproximadamente una década, comenzaron a demostrar con estudios de rendimiento la viabilidad y los beneficios significativos de esta modalidad, atrayendo así un renovado interés global. y Armin Zastrow en 1981. Aunque la idea existía desde hace décadas, fue el investigador francés Christophe Dupraz y su equipo quienes, hace aproximadamente una década, comenzaron a demostrar con estudios de rendimiento la viabilidad y los beneficios significativos de esta modalidad, atrayendo así un renovado interés global.
Los estudios mencionados evidencian que los sistemas agrovoltaicos pueden incrementar la productividad global de la tierra entre un 35 y un 73 por ciento. Esta mejora se logra al combinar de manera eficiente y sostenible el uso de tierras de cultivo con la generación de energía renovable, típicamente a través de paneles solares o fotovoltaicos.
La agrovoltaica no solo maximiza el valor de la tierra, sino que también tiene un impacto positivo en las comunidades locales donde se implementa, contribuyendo a:
- La conservación de la naturaleza y el mantenimiento de los ecosistemas. Un ejemplo notable es la inclusión de prácticas de apicultura en parques fotovoltaicos, lo cual beneficia tanto a las abejas, cruciales para la polinización, como a la biodiversidad local.
- La descarbonización de la agricultura, ofreciendo una solución práctica para avanzar hacia prácticas agrícolas y ganaderas más sostenibles y menos dependientes de combustibles fósiles.
- La seguridad energética, especialmente en regiones que dependen de la importación de gas y petróleo. El estudio publicado por Nature sugiere que dedicar tan solo el 1% de los terrenos cultivables a la producción de electricidad solar podría satisfacer la demanda mundial de energía, destacando el potencial de la agrovoltaica para contribuir significativamente al mix energético global.
¿Cómo funciona la energía Agrovoltaica?
Las implementaciones más comunes de la energía agrovoltaica incluyen el uso de invernaderos y sistemas de bombeo fotovoltaico. Para los cultivos a cielo abierto, es posible montar paneles solares directamente sobre las tierras agrícolas de manera estática, similar a lo que se observa en los parques solares, pero con la particularidad de que estas estructuras se instalan a una altura de cinco metros para facilitar el paso de la maquinaria agrícola. Alternativamente, los paneles pueden ser montados en sistemas cableados que permiten su reubicación según las necesidades productivas del cultivo.
Además de producir energía, las placas solares ayudan a mantener la humedad del suelo y lo protegen del exceso de luz solar directa sobre los cultivos. Aunque la sombra creada por los paneles puede reducir la productividad de los cultivos al disminuir la luz recibida, la generación de energía puede compensar esta disminución.
Asimismo, los cultivos bajo los paneles benefician a estos últimos mediante la evapotranspiración. Este proceso de liberación de agua hacia la atmósfera por parte de las plantas ayuda a enfriar los paneles solares, incrementando su eficiencia y capacidad de generación de energía.
La generación de energía mediante este método no solo promueve el autoconsumo eléctrico, sino que también permite a los agricultores vender el excedente de electricidad. Adicionalmente, la sombra generada por los paneles solares contribuye a conservar agua en el suelo, reduciendo la necesidad de riego.
En lo que respecta a los invernaderos, la integración de paneles fotovoltaicos no solo filtra el exceso de luz solar, sino que también suministra electricidad necesaria para sistemas eléctricos internos como iluminación artificial, sistemas de calefacción y refrigeración, y riego. La energía producida por los paneles fotovoltaicos en invernaderos podría satisfacer completamente el consumo energético del invernadero, e incluso generar un excedente vendible a las redes eléctricas, logrando así lo que se denomina un «invernadero de energía cero».
Ventajas de la Energía Agrovoltaica
La agrovoltaica, a pesar de sus numerosos beneficios, enfrenta ciertos retos y limitaciones. Uno de los principales es el efecto que la sombra de los paneles solares puede tener sobre la productividad de ciertos cultivos. No todas las plantaciones son igualmente aptas para este modelo; los cultivos vitícolas y de regadío, como las hortalizas, tienden a adaptarse mejor a esta coexistencia.
La ubicación geográfica también juega un papel crucial, dado que la intensidad de la radiación solar varía significativamente entre diferentes regiones, afectando directamente la viabilidad y rentabilidad del proyecto. Además, la distribución de la lluvia puede verse alterada por la presencia de los módulos fotovoltaicos, resultando en un riego desigual sobre los cultivos.
La implementación de sistemas agrovoltaicos puede modificar el paisaje de manera notable, similar a lo que ocurre con los parques eólicos o solares. También existe la preocupación de que pueda interferir con las rutas migratorias de las aves, lo que requiere un análisis cuidadoso de la ubicación para minimizar impactos negativos.
En países como España, se enfrentan obstáculos administrativos, especialmente cuando la legislación aún no clarifica completamente la compatibilidad entre subvenciones agrícolas, como la PAC, y las incentivas relacionadas con las energías renovables.
Ventajas de la Agrovoltaica
A pesar de estos desafíos, las ventajas de la agrovoltaica son significativas:
- Beneficio Medioambiental: Este modelo contribuye a la reducción de gases de efecto invernadero, apoyando la generación de energía eléctrica limpia.
- Protección de la Biodiversidad: La agrovoltaica promueve la conservación de la biodiversidad y el mantenimiento de ecosistemas locales.
- Incremento del Valor Económico: Las parcelas con instalaciones agrovoltaicas pueden aumentar su valor económico en un promedio del 30%, reflejando una mayor eficiencia y rendimiento por metro cuadrado comparado con cultivos tradicionales.
- Uso de Terrenos Degradados: Esta práctica ofrece una solución para el aprovechamiento de zonas degradadas, potenciando su valor agrícola y energético.
- Protección contra el Clima: Frente a los desafíos climáticos actuales, los módulos fotovoltaicos sirven como una barrera protectora contra heladas, granizo y sequías, además de crear un microclima favorable para el desarrollo de los cultivos.
En resumen, la agrovoltaica se presenta como una estrategia innovadora que, a pesar de sus retos, ofrece un camino prometedor hacia la integración de la agricultura sostenible con la generación de energía renovable, resaltando un modelo de producción que beneficia tanto al medio ambiente como a la economía local.
Usos y aplicaciones de la energía agrovoltaica
La energía agrovoltaica está encontrando aplicaciones innovadoras y versátiles en la actualidad, aprovechando la sinergia entre la generación de energía solar y la agricultura. A continuación, se detallan algunos de los usos y aplicaciones más destacados:
Cultivos de Secano bajo Paneles Solares
- La instalación de paneles solares sobre superficies de cultivo es una práctica común en agrovoltaica, particularmente beneficiosa para cultivos de secano. Los paneles no solo generan energía eléctrica, sino que también proporcionan sombra parcial, lo que puede ayudar a reducir la evapotranspiración y mejorar la eficiencia del uso del agua.
Invernaderos Fotovoltaicos
- Invernaderos equipados con paneles fotovoltaicos en su cubierta aprovechan la energía solar para generar electricidad, al tiempo que actúan como parasoles. Esto ayuda a mantener condiciones óptimas de humedad y temperatura dentro del invernadero, lo cual es esencial para el crecimiento de las plantas. La energía generada puede utilizarse para alimentar los sistemas necesarios para mantener este microclima, reduciendo así el coste energético asociado a estas instalaciones.
Uso en Terrenos No Cultivables
- Los sistemas agrovoltaicos también pueden implementarse en terrenos no cultivables, destinados al pastoreo. En estos casos, los paneles proporcionan sombra para el ganado, al tiempo que producen energía.
Suministro de Energía para Operaciones Agrícolas
- La energía eléctrica generada por instalaciones agrovoltaicas puede emplearse en diversas operaciones agrícolas, como la extracción de agua de pozos, lo cual es crucial para el riego. Además, puede suministrar energía para la iluminación y el funcionamiento de equipos y maquinaria asociada a las explotaciones agrícolas y ganaderas.
Estos ejemplos ilustran cómo la integración de tecnologías de energía solar con la agricultura y ganadería no solo contribuye a la producción de energía renovable, sino que también optimiza el uso del agua, mejora las condiciones de cultivo y reduce los costes operativos. La energía agrovoltaica representa, por tanto, una estrategia prometedora para avanzar hacia sistemas de producción agrícola más sostenibles y eficientes energéticamente.
Referencias externas
- Amaducci, S., Yin, X., & Colauzzi, M. (2018) examinaron un sistema de seguimiento solar agrivoltaico, Agrovoltaico®, en combinación con un cultivo de maíz, mostrando que puede aumentar la resiliencia de los cultivos al cambio climático y producir energía renovable sin afectar negativamente la productividad del terreno (Amaducci et al., 2018).
- Agostini, A., Colauzzi, M., & Amaducci, S. (2021) realizaron un análisis económico y ambiental de un sistema agrivoltaico innovador en el Valle del Po, mostrando que los sistemas Agrovoltaico tienen un costo nivelado de electricidad comparable a los sistemas fotovoltaicos montados en tierra o tejados (Agostini et al., 2021).
- Svanera, L., Ghidesi, G., & Knoche, R. (2021) compartieron la experiencia de diseño y operación de 10 años de Agrovoltaico®, destacando su valor para producir energía renovable en granjas sin afectar la productividad del terreno (Svanera et al., 2021).
- Willockx, B., Herteleer, B., & Cappelle, J. (2020) evaluaron el potencial teórico de los sistemas agrivoltaicos en Europa con trigo de invierno, concluyendo que la región mediterránea tiene el mayor potencial debido al alto rendimiento de PV y la protección adicional contra el estrés térmico y la sequía que ofrecen las estructuras agrivoltaicas (Willockx et al., 2020).
- Chalgynbayeva, A., Gabnai, Z., Lengyel, P., Pestisha, A., & Bai, A. (2023) realizaron un análisis bibliométrico sobre las tendencias de investigación mundial en sistemas agrivoltaicos, destacando la creciente investigación y el interés en este campo (Chalgynbayeva et al., 2023).
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