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Agrivoltaico sostenibile: differenze con i sistemi a terra, vantaggi e costi

Con l’agrivoltaico l’obiettivo è quello di integrare il sistema al paesaggio, con un'attenzione maggiore all'agricoltura rispetto alle sole prestazioni energetiche ed economiche degli impianti

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Le Linee Guida in materia di impianti agrivoltaici sono chiare nel dare la definizione di questi nuovi sistemi fotovoltaici, che possono essere caratterizzati da diverse configurazioni spaziali e gradi di integrazione ed innovazione differenti, nati con l’obiettivo di ottimizzare sia la produzione di energia, sia la produzione agricola.

L’aspetto spaziale è quello che fa la differenza con gli impianti fotovoltaici a terra, il sistema agrivoltaico può essere descritto come un “pattern spaziale tridimensionale”, composto dall’impianto agrivoltaico, dai moduli fotovoltaici e dallo spazio libero tra e sotto i moduli fotovoltaici, montati secondo un’orditura e delle strutture che seguono la trama del paesaggio assecondando così la funzione agricola.

Impianti agrivoltaici
Fig.1_Schematizzazione di un sistema agrivoltaico – Fonte: Alessandra Scognamiglio, “Photovoltaic landscapes”: Design and assessment. A critical review for a new transdisciplinary design vision, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 55, 2016, Pages 629-661, ISSN 1364-0321, Https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.072.

I sistemi agrivoltaici sono sistemi integrati. L‘impianto fotovoltaico è sollevato da terra e i moduli che lo compongono possono essere dotati di un sistema di inseguimento del sole: in questo modo è garantito il passaggio della luce e il processo di fotosintesi necessario alle piantagioni, ma anche la massima resa dell’impianto.

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L’Arch. Alessandra Scognamiglio, ne ha parlato durante un’intervista al programma GEO andato in onda su RAI 3, e con il suo intervento ha fatto chiarezza sul funzionamento di questi sistemi, illustrando le differenze con i sistemi a terra, vantaggi e costi e motivando la pubblicazione di apposite linee guide, in quanto strumento normativo utile per garantire lo sviluppo di modelli sostenibili per il futuro.

Scognamiglio è la presidente dell’ottava World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (conferenza internazionale sul fotovoltaico che si è tenuta a Milano a fine settembre 2022), ricercatrice del laboratorio dispositivi innovativi dell’ENEA e coordinatrice della task force agrivoltaico sostenibile dell’ENEA che ha lavorato con il Ministero della Transizione Ecologica alla stesura delle linee guida pubblicate a fine giugno.

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Come è fatto un impianto agrivoltaico

Durante l’intervista l’Arch. Scognamiglio ha più volte sottolineato l’importanza della tutela del paesaggio e della produzione agricola, aspetti che non devono passare in secondo piano rispetto alla produzione di energia elettrica.

Difatti, tra i principali vantaggi di questo sistema vi è la conservazione dell’attività agricola che trae beneficio dall’ombreggiatura che si viene a creare, limitando così il consumo di acqua e migliorando la biodiversità.

Con l’aumento della richiesta di realizzazione di impianti fotovoltaici, legata al raggiungimento degli ambiziosi obiettivi fissati dai Paesi, il tema della sottrazione del suolo alle attività agricole ha assunto rilevanza.

L’implementazione di sistemi ibridi agricoltura-produzione di energia, che non compromettano l’utilizzo dei terreni dedicati all’agricoltura, è prevista nel PNRR e l’obiettivo dell’investimento da 1,10 miliardi di euro è quello di installare a regime una capacità produttiva da impianti agrivoltaici di 1,04 GW, che produrrebbe circa 1.300 GWh annui, con riduzione delle emissioni di gas serra stimabile in circa 0,6 milioni di tonnellate di CO2.

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Differenza con i sistemi a terra e costi

L’installazione dei moduli dei sistemi a terra avviene spesso su file parallele indipendenti dal paesaggio, se non nei casi in cui è presente una morfologia che richiede un adattamento. Tali sistemi sono ottimizzati solo in funzione della prestazione energetica e dell’economia, senza particolare attenzione al paesaggio.

Con l’agrivoltaico l’obiettivo è quello di integrare il sistema al paesaggio, con un’attenzione maggiore all’agricoltura, vi è pertanto un compromesso rispetto alle prestazioni energetiche ed economiche.

In riferimento alla missione prevista dal PNRR, da 1, 1 miliardo di euro per l’istallazione di circa 1,1 GW di agrivoltaico, i dati forniti da ENEA sono i seguenti:

  • Costo istallazione 1.000 euro/kw
  • Impianti realizzabili con PNRR: 1.1 Gw
  • Produzione annua energia: 1,45 Twh
  • Riduzione emissioni: 0,6 milioni di tonnellate di CO2

L’arch. Scognamiglio ha poi precisato, per rendere meglio l’idea, che il dato di 1,45 Twh, relativo alla produzione media annua di energia, potrebbe coprire i consumi energetici medi di circa 500 mila famiglie (ciascuna composta da 4 persone).

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L’agrivoltaico sostenibile del futuro: il progetto vincente

In occasione World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, nel corso dell’evento Photovoltaics – Forms Landscapes 2022, si è svolta la premiazione dei progetti presentati per il concorso internazionale “L’agrivoltaico per l’Arca di Noè”, promosso da ENEA, NeoruraleHub, Istituto Nazionale di Architettura, ETA Florence Renewable Energies ed Associazione Italiana di Architettura del Paesaggio.

L’iniziativa è nata nell’ambito della Rete Nazionale Agrivoltaico Sostenibile al fine di promuovere l’incremento della sostenibilità, dell’efficienza e dell’affidabilità nel campo della tecnologia fotovoltaica.

A vincere il concorso è stato il progetto A-Grid Agrivoltaics and landscapes del gruppo guidato da Fabiano Spano (StudioAlami) e composto da Fernando Apollonio, Chiara Costanzo, Gabriele Fanuli, Gaetano Fornarelli, Giovanni Iezzi, Berardo Matalucci, Francesco Saverio Matarazzi, Massimo Ranghetti, Stefano Rovetta, Valentina Marta Rubrichi (StudioAlami), Susanna Tundo (StudioAlami), Salvatore Urro, Vittoria Urso, con la consulenza esterna di Clara Bondi (TRANSSOLAR Energietechnik GmbH).

Il progetto verrà realizzato realizzata presso l’Innovation Center Giulio Natta (Cascina Darsena, Pavia), dove ha sede Simbiosi (Gruppo NeoruraleHub) – la prima Nature Based Solutions Valley in Italia, dove vengono sviluppate tecnologie, soluzioni e brevetti impiegabili in molte applicazioni finalizzate al risparmio di risorse naturali ed energetiche.

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Il mondo del fotovoltaico si pone delle domande

L’Arch. Scognamiglio ha spiegato che la Conferenza è stata un’opportunità di confronto sulle incertezze che interessano il mondo del fotovoltaico e il futuro dell’energia.

Come assicurare che ci sia abbastanza produzione, e che la stessa sia sostenibile? Come migliorare l’efficienza a diverse scale in maniera da utilizzare sempre meno materiale e sempre meno prezioso? Come ottenere efficienze più alte e come consumare sempre meno superficie e meno suolo?

Si studiano dispositivi sempre più piccoli e in grado di produrre maggiore energia e il tema dell’integrazione del fotovoltaico nello spazio (impianti galleggianti e fotovoltaico integrato nei veicoli) sta prendendo sempre più piede. Tra le soluzioni future si pensa al fotovoltaico anche per una diffusione dell’energia in maniera più equa verso tutti i paesi, soprattutto verso quelli che non hanno ancora a disposizione l’energia elettrica.

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Foto:iStock.com/Jenson


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