5 desventajas principales de la agrovoltaica

Quizás haya encontrado recientemente el término "agrivoltaica" en internet. Si no es así, está en el lugar correcto: este blog le brindará información sobre qué es la tecnología agrivoltaica y cómo puede mejorar la actividad agrícola. Sin embargo, la agrivoltaica debe superar varios obstáculos difíciles antes de generalizar su uso. Este artículo destaca algunas de sus desventajas.

¿Qué es la tecnología agrivoltaica? 

La tecnología agrivoltaica genera electricidad de la misma manera que los sistemas fotovoltaicos tradicionales. Sin embargo, para permitir el uso dual del suelo, los sistemas agrivoltaicos deben cumplir requisitos técnicos y estructurales específicos.

• Tecnologías basadas en módulos: Las tecnologías modulares que permiten el paso del espectro luminoso necesario para el crecimiento de las plantas son de especial importancia en la agricultura. Por ejemplo, la tecnología de módulos fotovoltaicos orgánicos y la tecnología de módulos semitransparentes.
• Control de luz: La parte más difícil de construir un sistema agrovoltaico es equilibrar la generación de electricidad y el rendimiento agrícola.

¿Cuáles son las desventajas de la energía agrovoltaica?

La tecnología agrovoltaica se está convirtiendo cada vez más en parte de la cultura agrícola, pero antes de dedicarse a esta tecnología hay ciertas desventajas que debe conocer. Las 5 principales desventajas de la agrovoltaica son:

1. El ciclo de cultivo es necesario para el sistema agrovoltaico

Si se mantiene la misma plantación agrícola durante varios años, tendrá un impacto en esa sección del campo . Por eso, la rotación de cultivos es un componente tan importante de la agrivoltaica. Esta es una de las mayores desventajas de la agrivoltaica.

2. Los gastos continuos pueden requerir una amplia intervención gubernamental

El mantenimiento de la infraestructura eléctrica, por ejemplo, supondría un gasto nuevo y considerable para los agricultores . Además, la posibilidad de que la maquinaria agrícola dañe los paneles solares repercutiría en los precios de los seguros.

3. No es posible evitar por completo la pérdida de tierras agrícolas

Debido a que compite con las tierras agrícolas y genera rivalidad entre las industrias energética y alimentaria, la pérdida de tierras es el principal obstáculo para la energía solar. Sin embargo, las investigaciones han demostrado que la agricultura mejora la eficiencia de los paneles solares . Independientemente del diseño, siempre se perderá algo de tierra agrícola en una instalación agrivoltaica. La cantidad de pérdida depende del cultivo y del equipo de paneles. No obstante, el número de situaciones en las que la agrivoltaica puede igualar la producción agrícola de una explotación convencional parece ser limitado.

4. Las operaciones complejas requieren mayores costos laborales

La agrivoltaica requiere conocimientos técnicos de los que carece la mayoría de los agricultores. Reparar cualquier avería puede resultarles difícil, lo que obliga a contratar profesionales. Esto puede resultar prohibitivo para muchos . Incluso en modelos de doble uso menos sofisticados, como el uso de ovejas con paneles solares tradicionales, la escasez de pastores y las elevadas restricciones al salario mínimo dificultan enormemente la obtención de beneficios en un mercado libre.

5. En circunstancias muy limitadas, la agrovoltaica supera a los sistemas tradicionales

Las condiciones ideales para la agrivoltaica parecen ser limitadas . Algunas plantas, como la lechuga, la espinaca y el tomate, pueden sobrevivir a la sombra. Sin embargo, como señala un estudio, nuestro conocimiento sobre la resistencia a la sombra de la mayoría de los cultivos básicos es limitado. El panorama para los cultivos básicos de los que sí disponemos de datos no es alentador. El maíz y el trigo, por ejemplo, son cultivos extensivos en Estados Unidos, y la sombra limita gravemente su desarrollo. Una gran población no puede alimentarse únicamente con lechuga y otros cultivos agrivoltaicos fiables. Tras analizar las desventajas de la agrivoltaica, veamos las ventajas de esta tecnología.

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¿Cuáles son las ventajas de la Agrivoltaica?

Después de conocer las desventajas de la agrovoltaica, las ventajas de la agrovoltaica son:

1. Mejora la productividad de la tierra

Imagina que tienes una granja donde cultivas trigo y tu productividad es del 100%. Ahora, añade un sistema solar. Lo mejor es que puedes hacerlo sin reducir el rendimiento agrícola. En esencia, estás aumentando la productividad de toda tu propiedad al generar alimentos y energía.

2. Reducción del consumo de agua

Las plantas necesitan agua para preparar sus nutrientes. Según el Servicio de Investigación Económica del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA ERS), el riego consume el 42 % del agua dulce anualmente . Las plantas en un sistema agrivoltaico quedan a la sombra de los módulos fotovoltaicos (fuera de las horas de máxima luz solar), lo que retrasa la tasa de transpiración.

3. Aumento de la producción de energía solar fotovoltaica 

Las pérdidas de temperatura afectan negativamente a los módulos fotovoltaicos. A 25 grados Celsius (77 grados Fahrenheit), alcanzan su máxima producción de energía. La potencia disminuye a medida que aumenta la temperatura . Las plantas que crecen bajo los módulos fotovoltaicos contribuyen a una reducción de la temperatura ambiente de entre 1 y 2 grados Celsius (3 a 4 grados Fahrenheit).

4. Mejoras en la salud de los agricultores

Cultivar la tierra bajo el sol abrasador puede ser peligroso para la salud de los agricultores. El golpe de calor y el cáncer de piel son dos preocupaciones muy reales para quienes trabajan arduamente durante meses bajo el sol intenso. Afortunadamente, los paneles solares proporcionan abundante sombra , ofreciendo un alivio muy necesario del sol abrasador.

5. Ganancia financiera

La agrivoltaica ofrece mayores márgenes de beneficio que otras tecnologías solares. Entre sus ventajas comerciales se incluyen buenas cosechas y la obtención de energía en el mismo lugar. La energía solar satisface las necesidades tanto de hogares como de explotaciones agrícolas. Instale un sistema solar conectado a la red para transferir el excedente de energía solar a la red eléctrica. A continuación, veremos cómo funciona la agrivoltaica.

¿Cómo funciona la agrovoltaica?

Después de conocer las desventajas de la agrovoltaica, seguramente le interesará saber cómo funciona. Un sistema solar agrovoltaico generalmente consta de paneles solares montados en el suelo con cultivos debajo o entre las filas de paneles solares. Los paneles pueden montarse en soportes lo suficientemente altos como para permitir el paso de maquinaria agrícola.

1. Requisito de irradiación solar directa

Para realizar la fotosíntesis, casi todos los cultivos requieren tres elementos: luz solar directa, agua y dióxido de carbono. Sin embargo, algunos cultivos necesitan más o menos de estos elementos que otros. Las plantas que requieren más luz solar no podrán crecer bajo los paneles fotovoltaicos (arroz, trigo, etc.). En este caso, es mejor elegir plantas que crezcan en semisombra.

2. Respuesta de los cultivos a la irradiación solar excesiva

Las plantas absorben la luz solar y la transforman en clorofila y carotenoides , que contribuyen a la producción de alimento. Sin embargo, el cultivo se verá perjudicado si la cantidad de luz solar que recibe supera su punto de saturación lumínica.

La solución de los agricultores a este desafío fue producir sombra artificial para proteger y, por lo tanto, optimizar la calidad de sus cultivos. Los módulos solares en la agrovoltaica cumplen una función similar: proyectan sombra sobre los cultivos, lo que fomenta su crecimiento. A continuación, aprendamos qué es la agricultura agrovoltaica.

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¿Qué es la agricultura agrovoltaica? ¿Cuáles son algunos cultivos agrovoltaicos?

El cultivo de plantas bajo paneles solares se conoce como agricultura agrovoltaica. Según investigaciones científicas, varios cultivos prosperan cuando se plantan de esta manera. Así, duplicar el uso de la tierra podría ayudar a alimentar a la creciente población mundial y, al mismo tiempo, producir energía renovable.

Algunos cultivos agrovoltaicos que los investigadores han logrado cultivar son el aloe vera, el tomate, el maíz para biogás, la hierba de pastoreo y la lechuga. Algunas variedades de lechuga rinden más a la sombra que a pleno sol; otras ofrecen un rendimiento similar al aire libre y bajo paneles fotovoltaicos. Los proyectos fotovoltaicos relacionados con la agricultura han demostrado ser hasta ahora más prometedores al combinarse con hortalizas de hoja verde como la lechuga y la espinaca, así como con tubérculos como la papa, el rábano, la remolacha y la zanahoria como cultivos agrovoltaicos.

Las gramíneas y la cebada han prosperado excepcionalmente en Oregón. Las fresas, los arándanos, las frambuesas y los arándanos rojos también podrían producir altos rendimientos y, sin duda, figurar en la lista de cultivos agrovoltaicos.

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¿Qué significa el término sistemas agrivoltaicos?

El sistema agrovoltaico se distingue por la Producción simultánea de energía solar y productos agrícolas En el mismo terreno. Los paneles solares y los cultivos coexisten compartiendo luz, de modo que los paneles ubicados sobre una parte del cultivo proporcionan sombra y crean una especie de microclima en la zona de cultivo. Como resultado, se obtiene mayor frescura, lo que implica una menor necesidad de agua para las plantas, pero también menores pérdidas por evaporación.

Los desarrolladores de sistemas agrovoltaicos han destacado recientemente sus beneficios para los agricultores, incluyendo la protección contra riesgos y perturbaciones climáticas. Incluso en ausencia de riego (como en una temporada de lluvias intensas), los paneles solares generan energía, lo que abre importantes oportunidades para alimentar maquinaria agrícola, molinos, purificadores de agua y cámaras frigoríficas con esta energía, lo que contribuye al desarrollo rural y al aumento de los ingresos. En algunos casos, la electricidad solar también puede considerarse una "cosecha rentable" si se motiva a los agricultores a evitar el consumo excesivo de agua vendiendo el excedente de energía a la red eléctrica.

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¿Qué es la relación invernadero de la energía agrovoltaica?

La tecnología de invernadero es un método para proporcionar a las plantas las condiciones ambientales adecuadas cultivándolas en un invernadero, que es una estructura con paredes y techo construida principalmente con material transparente, como el vidrio. Sin embargo, también se puede utilizar en tecnología solar, y una de sus aplicaciones son los invernaderos agrivoltaicos y su valor para el medio ambiente.

La ventaja de los invernaderos agrovoltaicos es que protegen contra temperaturas extremas (heladas u olas de calor): en invernaderos con o sin control de temperatura, con o sin blanqueo; en campo abierto, con una reducción de las amplitudes de temperatura debido al sombreado en altas temperaturas o al efecto invernadero en caso de heladas. Esta tecnología también protege contra el granizo en invernaderos cerrados con techo, en campo abierto con sistemas de riego o mediante la instalación de redes de seguridad automáticas integradas en la estructura. Otras ventajas incluyen la reducción del consumo de agua gracias a la reducción de la evapotranspiración de las plantas causada por el sombreado de los cultivos y el aumento de la producción agrícola. Otra ventaja es el riego con energía solar.

Esta revolucionaria tecnología de invernaderos agrovoltaicos tiene el potencial de impulsar la producción de alimentos y minimizar el consumo de agua, a la vez que genera electricidad y genera ingresos adicionales. Los paneles solares instalados en el mismo terreno donde se cultivan permiten a los agricultores aprovechar la energía solar dos veces.

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¿Cuál es el costo promedio de la energía agrivoltaica? ¿Es rentable?

La agrovoltaica está ganando cada vez más popularidad en todo el mundo. Veamos cuánto costaría instalar un sistema de agrovoltaica.

El precio de los sistemas agrivoltaicos ubicados a gran altura (necesaria para que la maquinaria agrícola pueda operar bajo los paneles solares) es considerablemente mayor que el de las plantas solares tradicionales. Los expertos han calculado que el costo de una planta agrivoltaica completa, incluyendo los cimientos, rondaría los 435 $/kW (aprox.).

Se estima que las soluciones de montaje costarán entre $140 y $240 por kW (aproximadamente) , mientras que los módulos transparentes podrían costar hasta $330 por kW. El costo de preparación del sitio y despliegue de componentes oscila entre $270 y $380 por kW (aproximadamente).

Si tiene dudas sobre si la agrovoltaica es rentable o no, entonces sí lo es. A primera vista, puede parecer que los promotores de proyectos agrovoltaicos se enfrentan a numerosos gastos durante el proceso de aprobación, como la identificación de la ubicación, los informes de suelo y ambientales, los planes de desarrollo y diversos honorarios legales. Pero una vez instalados correctamente los sistemas, es seguro afirmar que sí puede ser rentable a largo plazo. Después de esto, conozcamos la agrovoltaica en India.

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¿Existe disponibilidad de energía agrovoltaica en la India?

Debido a que la energía renovable y la instalación fotovoltaica terrestre requerían terreno, la agrovoltaica surgió en India. Dado que la tierra es un bien preciado, existe cierta competencia por ella entre las industrias de energías renovables y de infraestructura. La comunidad agrícola se verá perjudicada si se aumenta la capacidad de energías renovables a expensas de la producción agrícola.

Según un nuevo análisis del Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero , la energía agrivoltaica podría convertirse en un importante mercado de energías renovables en la India, siempre que se establezca el marco político adecuado.

Las medidas para proteger a las comunidades rurales y la productividad agrícola deben ser un componente crucial de las reformas políticas y regulatorias del sector. La agrivoltaica consiste en la integración de la agricultura con la producción solar mediante métodos que mantienen alta la productividad agrícola. Dado que la agricultura abarca aproximadamente el 60 % del territorio de la India, la agrivoltaica se encuentra, en teoría, en una mejor posición para su desarrollo en este país que en la mayoría de los demás.

La agrivoltaica podría ayudar a la India a acelerar su despliegue de energías renovables mediante su distribución por todo el país. Las investigaciones han demostrado que ciertos cultivos pueden tolerar sombras moderadas y, en condiciones de calor extremo, algunos incluso pueden beneficiarse de temperaturas más bajas y una mayor humedad del suelo. Con casi 20 proyectos actualmente en marcha que utilizan diversas configuraciones de paneles, la India ya ha comenzado a establecer los métodos, cultivos y condiciones específicos que funcionan mejor; además, se deben abordar numerosos desafíos políticos para que el sector de la agrivoltaica alcance su máximo potencial. Algunos de los proyectos de agrivoltaica más grandes podrían aparecer en 2023. Gro Solar Energy, una empresa con sede en Maharashtra, ya ha recibido la orden de ejecutar un proyecto de energía solar de 7 MW CA en Degaon, en el Tahsil de Sindakhede del distrito de Dhule de Maharashtra.

Con esto, ha obtenido toda la información sobre el funcionamiento de la agrovoltaica, sus ventajas y desventajas, qué es la agricultura agrivoltaica, etc. La agricultura es la base de cualquier civilización, ya que sin alimentos y productores, es casi imposible que este mundo sobreviva. Con el paso del tiempo, están surgiendo nuevas tendencias y tecnologías en el sector agrícola, y es importante que se familiarice con ellas.

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