5 principali svantaggi dell'agrivoltaico

Potresti esserti imbattuto di recente nel termine Agrivoltaics su Internet, se non è così, sei arrivato sulla pagina giusta perché questo blog ti fornirà informazioni su cosa sia la tecnologia Agrivoltaic e su come possa migliorare l'attività agricola. Tuttavia, l'agrivoltaics deve superare diversi ostacoli difficili prima di essere ampiamente utilizzata. Questo articolo evidenzia alcuni degli svantaggi esistenti dell'agrivoltaics.

Che cosa è la tecnologia agrivoltaica?

La tecnologia agrivoltaica genera elettricità nello stesso modo dei sistemi fotovoltaici tradizionali. Tuttavia, per consentire un duplice uso del suolo, i sistemi agrivoltaici devono soddisfare specifici requisiti tecnici e strutturali.

Tecnologie basate su moduli: Le tecnologie dei moduli che consentono il passaggio dello spettro luminoso necessario alla crescita delle piante sono di particolare importanza in agricoltura. Ad esempio, la tecnologia dei moduli fotovoltaici organici e la tecnologia dei moduli semi-trasparenti.
Controllo della luce: L'aspetto più difficile nella costruzione di un impianto agrovoltaico è bilanciare la produzione di energia elettrica e le rese agricole.

Quali sono gli svantaggi dell'agrivoltaico?

JAN23Svantaggi dell'agrivoltaico — Immagine di Ales Krivec su Unsplash+

La tecnologia agrivoltaica sta diventando sempre più parte della cultura agricola, ma prima di dedicarsi a questa tecnologia ci sono alcuni svantaggi di questa tecnologia che dovresti conoscere. I 5 principali svantaggi dell'agrivoltaica sono:

1. Il ciclo di coltivazione è necessario per il sistema agrivoltaico

Se la stessa piantagione agricola viene mantenuta per diversi anni, ciò avrà un impatto su quella porzione di campo . Ecco perché la rotazione delle colture è una componente così importante dell'agrivoltaico. Questo è uno dei maggiori svantaggi dell'agrivoltaico.

2. Le spese correnti potrebbero richiedere un ampio intervento governativo

La manutenzione delle infrastrutture elettriche, ad esempio, rappresenterebbe una nuova e onerosa spesa per gli agricoltori . Inoltre, la possibilità che i macchinari agricoli danneggino gli impianti solari avrebbe un impatto sui prezzi delle assicurazioni.

3. Non è possibile evitare completamente la perdita di terreni agricoli

Poiché entra in competizione con i terreni agricoli e mette in contrapposizione i settori energetico e alimentare, la perdita di terreno rappresenta il principale ostacolo all'energia solare. Tuttavia, la ricerca ha dimostrato che l'agricoltura migliora l' efficienza dei pannelli solari . Indipendentemente dalla configurazione, una parte del terreno agricolo andrà sempre persa in un impianto agrivoltaico. La quantità di terreno perso dipende dal tipo di coltura e dalle caratteristiche dei pannelli. Ciononostante, il numero di situazioni in cui l'agrivoltaico può soddisfare il fabbisogno di produzione agricola di un'azienda agricola tradizionale sembra essere limitato.

4. Le operazioni complesse richiedono costi di manodopera più elevati

L'agrivoltaico richiede competenze tecniche di cui la maggior parte degli agricoltori non dispone. Potrebbe risultare difficile per loro riparare eventuali guasti, rendendo necessario l'intervento di professionisti. Di conseguenza, per molti i costi della manodopera specializzata potrebbero essere proibitivi . Anche per modelli a duplice uso meno tecnologici, come l'utilizzo di pecore in combinazione con i tradizionali impianti solari, la scarsità di pastori disponibili e gli elevati limiti salariali minimi rendono quasi impossibile realizzare profitti in un libero mercato.

5. In circostanze molto limitate, l'agrivoltaico supera i sistemi tradizionali

Le condizioni ideali per l'agrivoltaico sembrano essere limitate . Alcune piante, come lattuga, spinaci e pomodori, possono sopravvivere all'ombra. Tuttavia, come sottolinea uno studio, la nostra conoscenza della resistenza all'ombra della maggior parte delle colture di base è ancora limitata. Per le colture di base per le quali disponiamo di dati, la situazione non sembra promettente. Mais e grano, ad esempio, sono colture molto diffuse negli Stati Uniti e l'ombra ne limita gravemente lo sviluppo. Una popolazione così numerosa non può essere sfamata solo con lattuga e altre colture agrivoltaiche affidabili. Dopo aver esaminato gli svantaggi dell'agrivoltaico, vediamo ora i vantaggi di questa tecnologia.

Quali sono i vantaggi dell'agrivoltaico?

Dopo aver appreso gli svantaggi dell'agrivoltaico, i vantaggi dell'agrivoltaico sono:

1. Migliora la produttività del territorio

Supponiamo di avere un'azienda agricola dove si coltiva grano e che la produttività del terreno sia del 100%. A questo punto, aggiungiamo un impianto solare. Il vantaggio principale è che possiamo farlo senza ridurre la resa agricola. In sostanza, aumentiamo la produttività complessiva della nostra proprietà, producendo cibo ed energia.

2. Riduzione del consumo di acqua

L'acqua è necessaria alle piante per produrre il proprio nutrimento. Secondo il Servizio di Ricerca Economica del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA ERS), l'irrigazione utilizza il 42% dell'acqua dolce ogni anno . Le piante in un sistema agrivoltaico sono ombreggiate dai moduli fotovoltaici (al di fuori delle ore di massima insolazione) e, di conseguenza, il tasso di traspirazione risulta rallentato.

3. Aumento della potenza di uscita dell'energia solare fotovoltaica

Le perdite dovute alla temperatura hanno un impatto negativo sui moduli fotovoltaici. A 25 gradi Celsius (77 gradi Fahrenheit) producono la massima energia. La potenza diminuisce all'aumentare della temperatura . Le piante che crescono sotto i moduli fotovoltaici contribuiscono a una riduzione della temperatura ambiente di 1,5-2 gradi Celsius (3-4 gradi Fahrenheit).

4. Miglioramenti della salute degli agricoltori

Lavorare nei campi con il caldo e il sole cocente può essere pericoloso per la salute degli agricoltori. Colpi di calore e tumori della pelle sono due rischi concreti per chi lavora duramente per mesi sotto il sole cocente. Fortunatamente, i pannelli solari offrono un'ampia zona d'ombra, garantendo agli agricoltori un prezioso sollievo dal sole cocente.

5. Guadagno finanziario

L'agrivoltaico offre margini di profitto maggiori rispetto ad altre tecnologie solari. I vantaggi commerciali includono raccolti abbondanti e la possibilità di produrre energia nello stesso luogo. L'energia solare soddisfa le esigenze sia delle famiglie che delle aziende agricole. È possibile installare un impianto solare connesso alla rete per immettere l'energia solare in eccesso nella rete stessa. Ora, vediamo come funziona l'agrivoltaico.

Come funziona l'agrivoltaico?

Dopo aver appreso gli svantaggi dell'agrivoltaico, sarai sicuramente curioso di sapere come funziona l'agrivoltaico? Un sistema solare agrivoltaico è in genere composto da pannelli solari montati a terra con colture coltivate sotto o tra le file di pannelli solari. I pannelli possono essere montati su supporti sufficientemente alti da consentire il passaggio delle attrezzature agricole sottostanti.

1. Requisito di irradiazione solare diretta

Per svolgere la fotosintesi, quasi tutte le colture necessitano di tre elementi: irradiazione solare diretta, acqua e anidride carbonica. Alcune colture, tuttavia, richiedono una quantità maggiore o minore di questi elementi rispetto ad altre. Le piante che necessitano di più sole non saranno in grado di crescere sotto i moduli fotovoltaici (riso, grano, ecc.). In questo caso, è meglio scegliere piante che crescono in mezz'ombra.

2. Risposta delle colture all'eccessiva irradiazione solare

Le piante assorbono la luce solare e la trasformano in clorofilla e carotenoidi , che contribuiscono alla produzione di nutrimento. Tuttavia, il raccolto ne risentirà se la quantità di luce solare ricevuta supera il punto di saturazione luminosa.

La soluzione degli agricoltori a questa sfida è stata quella di produrre ombra artificiale per proteggere e quindi ottimizzare la qualità dei loro raccolti. I moduli solari nell'agrivoltaico hanno uno scopo simile: proiettano un'ombra sui raccolti, incoraggiandone la crescita. Dopo questo, impariamo cos'è l'agricoltura agrivoltaica.

Vedi anche: 10 vantaggi e svantaggi dell'energia oceanica

Cos'è l'agricoltura agrivoltaica? Quali sono alcune colture agrivoltaiche?

La coltivazione di piante sotto i pannelli solari è definita agricoltura agrivoltaica. Secondo studi scientifici, diverse colture prosperano se piantate in questo modo. In tal modo, raddoppiare la superficie utilizzabile potrebbe contribuire a sfamare la crescente popolazione mondiale e al contempo produrre energia rinnovabile.

Alcune colture agrivoltaiche che i ricercatori hanno coltivato con successo sono aloe vera, pomodori, mais da biogas, erba da pascolo e lattuga. Alcune varietà di lattuga danno più resa all'ombra che alla luce diretta del sole; altre varietà offrono più o meno la stessa resa a cielo aperto e sotto pannelli fotovoltaici. I progetti fotovoltaici associati all'agricoltura hanno finora dimostrato la maggiore promessa quando combinati con verdure a foglia verde come lattuga e spinaci, così come radici come patate, ravanelli, barbabietole e carote come colture agrivoltaiche.

Le erbe da pascolo e l'orzo hanno avuto un andamento eccezionale in Oregon. Anche fragole, mirtilli, lamponi e mirtilli rossi possono produrre rese elevate e rientrare sicuramente nella lista delle colture Agrivoltaiche.

Cosa significa il termine "sistemi agrovoltaici"?

Il sistema agrivoltaico si distingue per la produzione simultanea di energia solare e prodotti agricoli sullo stesso terreno. Pannelli solari e colture coesistono condividendo la luce, in modo che i pannelli posizionati sopra una porzione della coltura forniscano ombra e formino una specie di microclima sulla regione di coltivazione. Di conseguenza, c'è maggiore freschezza, il che significa meno fabbisogno di acqua per le piante, ma anche minori perdite per evaporazione.

Gli sviluppatori di sistemi agrivoltaici hanno recentemente evidenziato i vantaggi per gli agricoltori, tra cui la protezione dai pericoli e dalle perturbazioni climatiche. Anche in assenza di esigenze di irrigazione (come in una stagione molto piovosa), i pannelli solari generano energia, aprendo significative opportunità per alimentare attrezzature agricole, mulini, depuratori d'acqua e unità di stoccaggio a freddo con questa energia, il tutto contribuendo allo sviluppo rurale e all'aumento dei ricavi. In alcune situazioni, l'elettricità solare può anche essere considerata un "raccolto remunerativo" se gli agricoltori sono motivati a evitare un uso eccessivo di acqua vendendo l'energia in eccesso alla rete elettrica.

Che cosa è la relazione tra agrivoltaico e serra?

La tecnologia delle serre è un metodo per fornire alle piante condizioni ambientali idonee coltivandole all'interno di una serra, ovvero una struttura con pareti e tetto realizzati principalmente in materiale trasparente, come il vetro. Può essere utilizzata anche nell'ambito dell'energia solare, e una delle sue applicazioni è rappresentata dalle serre agrivoltaiche, con i relativi benefici per l'ambiente.

Il vantaggio della serra Agrivoltaica è che protegge dalle temperature estreme (gelo o ondata di calore): in serre con o senza controllo della temperatura, con o senza sbiancamento; in campi aperti con una riduzione delle ampiezze di temperatura dovuta all'ombreggiamento in caso di alte temperature o all'effetto serra in caso di gelo. La tecnologia protegge anche dalla grandine in serre chiuse con tetto, campi aperti con sistemi di sistemazione o mediante l'impiego di reti di sicurezza automatiche incorporate nella struttura. Altri vantaggi includono un ridotto utilizzo di acqua dovuto alla ridotta evapotraspirazione delle piante causata dall'ombreggiamento delle colture e all'aumento della produzione agricola. Un altro vantaggio è l'irrigazione a energia solare.

Questa rivoluzionaria tecnologia di serra Agrivoltaica ha il potenziale di incrementare la produzione alimentare e ridurre al minimo il consumo di acqua, producendo contemporaneamente elettricità e denaro aggiuntivo. I pannelli solari posizionati sullo stesso terreno in cui vengono coltivate le colture consentono essenzialmente ai coltivatori di raccogliere l'energia del sole due volte.

Qual è il costo medio dell'agrivoltaico? L'agrivoltaico è redditizio?

L'agrivoltaico sta guadagnando sempre più popolarità in tutto il mondo. Quindi, vediamo quanto costerebbe l'agrivoltaico per l'installazione del sistema.

Il prezzo degli impianti agrivoltaici installati ad alta quota (necessaria per consentire il funzionamento dei macchinari agricoli sotto i pannelli solari) è considerevolmente più alto rispetto a quello degli impianti solari tradizionali. Gli esperti hanno calcolato che il costo di un impianto agrivoltaico completo, comprese le fondamenta, si aggirerebbe intorno ai 435 dollari/kW.

Si prevede che le soluzioni di montaggio avranno un costo compreso tra 140 e 240 dollari per kW (circa) , mentre i moduli molto trasparenti potrebbero arrivare a costare fino a 330 dollari per kW. Il costo della preparazione del sito e dell'installazione dei componenti varia da 270 a 380 dollari per kW (circa).

Se sei confuso se l'agrivoltaico sia redditizio o meno, allora sì, è redditizio. A prima vista potrebbe sembrare che gli sviluppatori di progetti agrivoltaici affrontino molte spese durante la procedura di approvazione, tra cui l'identificazione della posizione, i rapporti sul suolo e sull'ambiente, i piani di sviluppo e vari tipi di spese legali. Ma una volta che i sistemi sono installati correttamente, è sicuro dire che sì, può essere redditizio a lungo termine. Dopo questo, impariamo a conoscere l'agrivoltaico in India.

Vedi anche: Quanto costa una casa nuova se si considerano anche i costi di pendolarismo?

Esiste la disponibilità di energia agrivoltaica in India?

Poiché l'energia rinnovabile e l'installazione di PV a terra richiedevano terra, l'agrivoltaico è nato in India. Poiché la terra è una merce preziosa, c'è una certa concorrenza tra i settori RE e infrastrutturale. La comunità agricola soffrirà se la capacità RE verrà aumentata a spese della produzione agricola.

Secondo una nuova analisi dell'Istituto per l'Economia Energetica e l'Analisi Finanziaria , l'agrivoltaico potrebbe diventare un importante nuovo mercato delle energie rinnovabili in India, a condizione che venga messo in atto un quadro normativo adeguato.

Le misure a tutela delle comunità rurali e della produttività agricola dovrebbero essere una componente cruciale delle riforme politiche e normative del settore. L'agrivoltaico è l'integrazione dell'agricoltura con la produzione di energia solare, attraverso metodi che mantengono elevata la produttività agricola. Poiché l'agricoltura copre circa il 60% del territorio indiano, l'agrivoltaico si trova teoricamente in una posizione migliore in India rispetto alla maggior parte degli altri Paesi.

L'agrivoltaico potrebbe aiutare l'India ad accelerare la diffusione delle energie rinnovabili, distribuendole su tutto il territorio nazionale. La ricerca ha dimostrato che alcune colture possono tollerare un ombreggiamento moderato e, in caso di caldo eccessivo, alcune potrebbero addirittura beneficiare di temperature più basse e di una migliore umidità del suolo. Con quasi 20 progetti attualmente in corso che utilizzano diverse configurazioni di pannelli, l'India ha già iniziato a definire i metodi, le colture e le condizioni specifiche più efficaci. Tuttavia, numerose sfide politiche devono essere affrontate affinché il settore agrivoltaico possa esprimere appieno il suo potenziale. Alcuni dei progetti agrivoltaici più importanti potrebbero essere realizzati nel 2023. Gro Solar Energy, un'azienda con sede nel Maharashtra, ha già ricevuto l'incarico per un progetto di energia solare da 7 MW CA a Degaon, nel distretto di Dhule, nel Maharashtra, di Sindakhede Tahsil.

Con questo, hai ottenuto tutte le informazioni sul funzionamento dell'agrivoltaico, gli svantaggi e i vantaggi dell'agrivoltaico, cos'è l'agricoltura agrivoltaica, ecc. L'agricoltura è la base di qualsiasi civiltà poiché senza cibo e produttori di cibo, è quasi impossibile per questo mondo sopravvivere. Con il passare del tempo, molte tendenze e tecnologie non e migliori stanno comparendo nel campo agricolo e devi cercare di imparare queste cose.

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