Agrivoltaico e sostenibilità: la tecnologia solare al servizio dell’agricoltura

Sviluppare le rinnovabili combinando la produzione energetica da solare all’attività agricola è possibile e rappresenta un’occasione per un maggiore sviluppo del fotovoltaico, ma non solo. Perché la questione può riguardare anche la valorizzazione energetica di terreni destinati all’abbandono. Occorre però individuare i migliori modelli per la progettazione di un buon sistema agrivoltaico che sia conforme ai requisiti tecnici, normativi e di efficienza energetica, oltre che adeguatamente integrato al contesto paesaggistico. Su questo e altro, Canale Energia ha inervistato la coordinatrice della task force Enea agrivoltaico sostenibile, Alessandra Scognamiglio.

Per quanto riguarda l’impiego dei moduli fotovoltaici in aree agricole, qual è lo stato dell’arte in Italia?

L’impiego del fotovoltaico nelle aree agricole è in generale soggetto a regole restrittive in tutte le regioni d’Italia. Alcune applicano dei criteri secchi, altre ne condizionano l’impiego al rispetto di altri che possono essere di natura qualitativa o quantitativa. La realizzazione di molti impianti è bloccata per ragioni di diniego autorizzativo legate alla preoccupazione per il consumo di suolo e per la trasformazione del paesaggio. L’agrivoltaico, cioè la combinazione di fotovoltaico e agricoltura sulla stessa unità di suolo, è una risposta a questa condizione di partenza. Finora, in assenza di una definizione normativa, soluzioni in cui vengano combinati fotovoltaico e agricoltura sono state proposte come un possibile approccio per mitigare e compensare gli impatti legati all’impiego del fotovoltaico a terra. Tuttavia la sinergia tra il sistema fotovoltaico e il sistema colturale è ben più complessa da conseguire.

In tal senso, è possibile citare certamente alcune esperienze pioneristiche. Ne sono un esempio i primi impianti agrivoltaici realizzati come tali, che impiegano una tecnologia brevettata, e sono quelli installati intorno al 2011 nella valle del Po da Rem Tec con il supporto scientifico dell’università Cattolica del Sacro Cuore. Tali impianti dimostrano una effettiva sinergia tra il sistema fotovoltaico e le colture, ma sono limitate in numero ed in estensione.

Cosa prevede il quadro normativo?

Solo recentemente il Pnrr, e successivamente il d.l. n. 77 del 31 maggio del 2021, convertito in legge il successivo 29 luglio con il decreto Semplificazioni, hanno aperto la strada per un inquadramento normativo del tema “agrivoltaico”. Il Pnrr ha introdotto un investimento da 1,1 miliardi di euro per i sistemi agrivoltaici che non compromettono l’uso del terreno agricolo e contribuiscono alla sostenibilità economica ed ambientale delle aziende coinvolte, e che comprendano sistemi di monitoraggio. Il decreto Semplificazioni ha stabilito che potranno accedere agli incentivi previsti dal Pnrr gli impianti agrivoltaici che “adottino soluzioni integrative innovative con montaggio dei moduli elevati da terra, anche prevedendo la rotazione dei moduli stessi, comunque in modo da non compromettere la continuità delle attività di coltivazione agricola e pastorale, anche consentendo l’applicazione di strumenti di agricoltura digitale e di precisione”. Anche in questo caso si prevede la contestuale realizzazione di sistemi di monitoraggio.

Nella progettazione dell’agrivoltaico quali sono le priorità da seguire per coniugare al meglio le necessità dell’imprenditore agricolo e la conservazione dei territori?

Le necessità dell’imprenditore agricolo, e segnatamente quelle delle colture e dei mezzi di coltivazione, sono centrali nel progetto di un sistema agrivoltaico. Conoscere in maniera approfondita tale quadro è il primo passo nella messa a punto di un progetto di qualità, in cui il paesaggio venga trasformato in maniera sostenibile. Il sistema fotovoltaico deve adeguarsi alle esigenze delle colture. In questo, il fotovoltaico offre numerose possibilità, legate alla flessibilità del suo disegno, all’ampia disponibilità di tecnologie e alla sua modularità. Si tratta di una rivoluzione nel modo in cui va concepito il fotovoltaico a terra: il principio guida finora è stato quello della massima efficacia energetica ed economica degli interventi. L’agrivoltaico richiede una revisione di questo paradigma a vantaggio di soluzioni progettuali e tecnologiche nuove, che consentano una valenza ecologica più ampia del fotovoltaico, che includa diverse istanze di sostenibilità. Si tratta di imparare a valutare la sostenibilità di un progetto secondo un approccio multidimensionale, che integra in un’unica visione progettuale: agricoltura, energia e paesaggio. Concepire un sistema fotovoltaico in maniera che si adatti a un certo filare di alberi, significa non solo che il filare di alberi e il fotovoltaico sono compatibili ma che è possibile generare energia, disegnando la tecnologia in modo che diventi un segno che si accorda con il sistema di segni e con le trame del paesaggio. Progettare l’agrivoltaico significa interrompere la modalità usuale di progettare gli impianti fotovoltaici a terra, a favore di altre dimensioni che sono extra energetiche, proprie di altri contesti disciplinari.

Quali sono le stime sulla quantità di energia prodotta da un sistema agrivoltaico, e quali benefici ci sono in termini di efficienza energetica, migliore resa per gli standard agricoli e qualità delle prestazioni ambientali? In particolare, l’agrivoltaico aiuterebbe a risolvere (almeno in alcuni casi) i problemi legati al consumo di suolo e all’antitesi tra uso del suolo per fini agricoli e uso del suolo per la produzione energetica?

A parità di componenti fotovoltaici adoperati, se prendiamo a riferimento una certa unità di area, rispetto a un sistema fotovoltaico a terra standard, un sistema agrivoltaico sarà caratterizzato da una minore densità di potenza, o minore intensità di occupazione del suolo (minore numero di moduli per unità di area). A ciò corrisponde una minore potenza installata. Questa caratteristica, che è possibile chiamare “porosità” dell’impianto, ha a che fare con la necessità di rendere disponibile la radiazione solare per le piante, che si traduce nella necessità di predisporre uno “spazio vuoto” tra le file di moduli fotovoltaici e sotto i moduli fotovoltaici. Dunque, in partenza, un impianto agrivoltaico è progettato come un impianto “poroso”, per sua natura meno efficiente di un impianto fotovoltaico standard a terra. Questa condizione può essere compensata attraverso il ricorso a moduli fotovoltaici ad alta efficienza (ad esempio moduli bifacciali) o a sistemi a inseguimento su singolo o su doppio asse, che sono in grado di massimizzare la captazione solare e quindi migliorare la producibilità.

La regolazione della quantità di radiazione luminosa sulle piante è il tema principale del progetto di un impianto agrivoltaico. In tal senso, l’ombreggiamento generato dalla presenza dei moduli fotovoltaici va gestito in maniera da essere benefico per le piante, cioè deve essere tale da consentirne la crescita (non eccessivo, dunque) e rendere le piante più resilienti a fenomeni di stress termico o idrico. In un sistema agrivoltaico ben progettato, il suolo viene impiegato due volte, per il fotovoltaico e per le colture, e comunque non consumato: resta infatti permeabile e disponibile ad uso agricolo e le strutture dell’impianto fotovoltaico possono essere reversibili. Un buon progetto agrivoltaico può orientare le scelte in maniera che le soluzioni adottate siano tali da compromettere di poco la resa di un impianto agrivoltaico rispetto a un impianto standard a terra e favorire così una migliore resa delle colture. Tutto ciò a vantaggio dell’azienda agricola, che può anche contare su un introito economico proveniente dal fotovoltaico non soggetto alle oscillazioni delle produzioni agricole e dei relativi mercati.

In questo contesto, lo sviluppo dei sistemi agrivoltaici può e deve giocare un ruolo cruciale nella transizione energetica dove c’è necessità di raggiungere gli obiettivi fissati dal Piano nazionale integrato energia e clima  da qui al 2030. Quali saranno le prossime sfide per la transizione energetica in questo settore, allargando lo sguardo all’Unione Europea?

I sistemi agrivoltaici possono essere un efficace strumento per il raggiungimento degli obiettivi del Pniec (35 GW circa di fotovoltaico a terra per il 2030). Solar power europe ha calcolato che se si coprisse con fotovoltaico il solo 1% del suolo arabile in Europa, si installerebbe una potenza di oltre 900 GW, che corrisponde a circa 6 volte la potenza attuale. Questi numeri raccontano che il potenziale dell’agrivoltaico è molto grande, ma va evidenziato che siamo di fronte ad una sfida non più solo tecnologica ma anche culturale, in cui il “come” potrebbe essere anche prioritario rispetto al “quanto”. Saremo in grado di ripensare il nostro paesaggio agrario in una prospettiva che apra alla contemporaneità e alla disponibilità di una tecnologia energetica rinnovabile economica e flessibile, il fotovoltaico? Saremo in grado di produrre visioni sostenibili per l’agrivoltaico?

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