El proyecto de investigación ‘Model Region Agri-Photovoltaics for Baden-Württemberg’, liderado por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) de Alemania, está llevando a cabo la construcción de varias plantas piloto agrofotovoltaicas en Baden-Württemberg (Alemania). Los primeros resultados provisionales muestran que no solo los cultivos se benefician de la sombra parcial, sino que los módulos fotovoltaicos también producen más electricidad de lo previsto gracias a la refrigeración proporcionada por las plantas.
El equipo de investigación se centra en la combinación de frutos de pepitas y frutos rojos con diferentes módulos fotovoltaicos. El proyecto, que durará hasta finales de 2024, está financiado por los ministerios estatales de Medio Ambiente, Clima y Energía, así como por los de Nutrición, Zonas Rurales y Protección del Consumidor de Alemania.
El objetivo general del proyecto es investigar los beneficios del doble uso de la tierra para la agricultura y la generación de energía solar. Con el desarrollo y la construcción de plantas piloto hechas a medida en nueve lugares diferentes de Alemania con diferentes cultivos de frutas y bayas, se investiga la viabilidad de diversas áreas de aplicación, tecnologías prometedoras y variantes de diseño.
Beneficios del sistema agrovoltaico
En el marco del proyecto ya se llevan a cabo mediciones desde hace dos años en la primera instalación fotovoltaica del proyecto en un cultivo de manzanos situado en Kressbronn (Alemania). Los científicos descubrieron que el huerto ahorró un 70% de pesticidas y la necesidad de riego se redujo en un 50% gracias al uso del sistema agrovoltaico, contrarrestando así el exceso de radiación solar y la escasez de agua producidas por el cambio climático.
El sistema agrovoltaico produce más de un 20% extra de electricidad de lo que el consorcio esperaba. Las razones exactas de estas cifras aún son objeto de investigaciones, aunque los expertos sospechan que la combinación de refrigeración por evaporación y ventilación trasera contribuye de manera importante al aumento del rendimiento eléctrico.
Por tanto, no solo las plantas se benefician de la instalación fotovoltaica, sino que también la instalación fotovoltaica se beneficia de las plantas si la instalación agrovoltaica se planifica adecuadamente, según indican los expertos de Fraunhofer ISE.
Plantas agrovoltaicas piloto
La instalación fotovoltaica inaugurada más recientemente en el marco del proyecto se sitúa en Oberkirch-Nussbach (Alemania) y consta de cuatro partes. Además del rendimiento eléctrico de los módulos fotovoltaicos montados permanentemente sobre kiwis, peras, manzanas y ciruelas que proyectan sombra total, también se compone de un sistema basado en túneles de polietileno en el cultivo de bayas con módulos semitransparentes, así como un sistema de seguimiento con módulos de sombreado completo.
Según indican los investigadores, la característica especial de este sistema fotovoltaico es que la mitad de las hileras se rastrean teniendo en cuenta los aspectos fisiológicos de las plantas, mientras que la otra mitad se controla exclusivamente de acuerdo con los parámetros optimizados para el sol. Los algoritmos de seguimiento desarrollados para este fin en Fraunhofer ISE se probarán en la planta fotovoltaica del socio del proyecto Intech Clean Energy a partir de mediados de 2024. La investigación agrícola complementaria es llevada a cabo por el Centro de Tecnología Agrícola Augustenberg.