Solar System

Agrovoltaico: i vantaggi del fotovoltaico in agricoltura

Il connubio tra agricoltura ed energie rinnovabili è possibile: si chiama agrovoltaico e consiste nello sfruttamento dei terreni agricoli per produrre energia pulita.

Si tratta di impianti fotovoltaici che non intralciano le attività agricole, nemmeno quelle svolte con macchinari di grandi dimensioni, e forniscono energia.

In questo articolo parleremo dei vantaggi di questo tipo di impianti, da quelli ambientali a quelli più concretamente economici e, infine, delle prospettive di crescita nell’immediato futuro nel nostro Paese.

L’agrovoltaico e il consumo di suolo

Costruire impianti fotovoltaici su terreni già adibiti ad altro (in questo caso alla produzione agricola) significa evitare di occupare grandi estensioni di territorio ancora libere e non sfruttate.

In questo senso, riducendo quasi a zero il consumo di suolo, l’agrovoltaico si pone come un’ottima alternativa eco-sostenibile ai tradizionali impianti.

Secondo uno studio di Enea, infatti, gran parte del terreno al di sotto dei pannelli solari (80-90%) può essere lavorato con le comuni macchine agricole.

Il restante 10-20% non è comunque sprecato perché può essere sfruttato in altri modi: per coltivare orti, come pascolo per il bestiame e per tutte quelle attività che non impiegano macchinari di grandi dimensioni.

I vantaggi in termini di consumo di suolo sono, perciò, molto evidenti e promettenti.

Resa energetica

Lo studio citato indaga anche la convenienza dal punto di vista energetico degli impianti agro-fotovoltaici.

Se confrontato, ad esempio, con un impianto a biogas alimentato con mais coltivato sulla stessa superficie, un impianto agrovoltaico genera una quantità di energia per metro quadrato da 20 alle 70 volte maggiore e causa minori emissioni inquinanti.

Per quanto riguarda i costi, invece, secondo una guida pubblicata dal Fraunhofer ISE, i costi di produzione energetica (LCOE) dell’agro-fotovoltaico si attestano tra 0.07 e 0.12 euro al kWh, e sono già competitivi sul mercato dell’energia rinnovabile.

Ambiente e resa agricola

Come abbiamo accennato nel paragrafo precedente, questi i sistemi hanno l’interessante caratteristica di produrre meno emissioni di gas serra, combattendo così il riscaldamento climatico e migliorando la resistenza del settore agroalimentare ai cambiamenti del clima.

Inoltre, gli impianti agrovoltaici possono migliorare e stabilizzare la resa delle colture non irrigate in suoli aridi. Questo perché, assorbendo i raggi solari, sono in grado di ridurre l’evapotraspirazione e la temperatura del suolo.

Questi vantaggi sono risultati evidenti in uno studio del già citato Fraunhofer Institute condotto in Germania.

Nel 2017 i terreni agricoli su cui sono stati installati moduli fotovoltaici su supporti di circa 5 metri, l’efficienza del suolo è migliorata di ben il 160%.

Dati incoraggianti che l’anno successivo, grazie anche a un’estate molto calda, sono stati persino migliori.

Si è trattato di un aumento del raccolto in tre colture (tra le quattro prese in esame): il sedano ha visto un aumento del 12%, le patate e il grano invernale del 3%; solo il trifoglio ha pagato con un -8%.

La combinazione di agricoltura e fotovoltaico permette, pertanto, di incrementare significativamente l’efficienza di utilizzo dei terreni.

Prospettive dell’agrovoltaico in Italia

La strada per rispettare gli obbiettivi fissati dall’Accordo di Parigi, e a livello nazionale dal PNIEC, è ancora lunga.

Puntare sulle rinnovabili e in particolare sul fotovoltaico è l’unica strategia attuabile.

Per arrivare a installare i 32 GWp di nuovi impianti fotovoltaici previsti dal PNIEC entro il 2030, gli impianti su tetto non bastano.

Ecco che il modello dell’agro-fotovoltaico potrebbe essere la soluzione ideale per raggiungere gli obbiettivi prefissati senza aumentare a dismisura il consumo di suolo.

Secondo quanto affermato da Greenpeace, ITALIA SOLARE, Legambiente e WWF in una lettera ai ministri dello Sviluppo economico, Ambiente, Agricoltura e Attività culturali e Turismo, saranno necessari 2 ettari per ogni MWp e «Stimando che circa il 30% di 30-50 GW potrà essere installato sui tetti e su terreni industriali o contaminati, serviranno 40-70 mila ettari circa di terreni agricoli, pari allo 0,2-0,4% dei terreni coltivabili disponibili».

Pare che siano tutti gli elementi per affermare che siamo di fronte a una sfida alla nostra portata. La sinergia tra fotovoltaico e agricoltura potrebbe rivelarsi la chiave per raggiungere gli obbietti fissati dal PNIEC.

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A presto!

Lo stoccaggio dell’energia elettrica per la transizione verde

Per vincere la sfida delle rinnovabili, è necessario avere a disposizione sistemi di stoccaggio dell’energia elettrica affidabili.

Solare ed eolico, infatti, sono fonti intermittenti e che non sono disponibili 24 ore su 24.

Ecco perché, se le fonti d’energia rinnovabile sono state in forte crescita nell’ultimo decennio, presto esploderà anche lo stoccaggio.

Secondo un recente rapporto della società di ricerca Wood Mackenzie, il mercato globale dello stoccaggio di energia crescerà con un tasso annuale composto del 31% entro il 2030.

Ci si aspetta che la crescita inizi ad accelerare proprio alla fine di quest’anno per supportare la transizione verso un sistema sostenibile.

Intanto, le grandi potenze mondiali ne hanno compreso l’importanza e si stanno muovendo in questa direzione.

L’Europa dà priorità allo stoccaggio dell’energia

Il Parlamento Europeo è decisamente orientato verso la necessità di potenziare i sistemi di stoccaggio dell’energia elettrica in Europa.

In una relazione non legislativa approvata il 2 luglio scorso, gli eurodeputati hanno delineano la loro strategia per lo stoccaggio dell’energia, affermando che esso sarà cruciale per il raggiungimento degli obiettivi dell’accordo di Parigi sui cambiamenti climatici.

Secondo Claudia Gamon, (relatore – Renew Europe, AT):

“L’immagazzinamento dell’energia sarà essenziale per la transizione verso un’economia decarbonizzata basata su fonti di energia rinnovabili. Poiché l’elettricità generata dall’energia eolica o solare non è sempre disponibile nelle quantità necessarie, dovremo immagazzinarne maggiori quantità.

Oltre alle tecnologie che già sappiamo funzionare bene, come lo stoccaggio d’acqua per pompaggio, anche altre tecnologie ricopriranno un ruolo fondamentale in futuro, come le tecnologie per le batterie, lo stoccaggio termico e l’idrogeno verde.

Queste tecnologie dovranno avere accesso al mercato per garantire una fornitura costante di energia ai cittadini europei”.

L’Europa, però, non è la sola a muoversi in questa direzione.

Anche negli Stati Uniti d’America e in Cina, i più grandi consumatori d’energia del mondo, il settore dello stoccaggio si sta sviluppando.

Il primato spetta agli USA

Nonostante le politiche a favore dei combustibili fossili anche in America il settore dello stoccaggio dell’energia sta vedendo un grande sviluppo.

Grazie a finanziamenti, sia da fonti private che governative, stanno nascendo nuove aziende e si stanno sviluppando nuove tecnologie sulla spinta della crescente necessità di accumulare energia.

Non è casuale che Wood Mackenzie preveda che saranno proprio gli Stati Uniti ad avere il maggiore aumento di capacità di stoccaggio nel prossimo decennio.

Parliamo del 49% sull’incremento totale della capacità di stoccaggio, che equivale a 365 GWh.

Questo grazie agli obiettivi di energia pulita fissati a livello statale e al costante calo dei costi degli impianti solari ed eolici.

Stoccaggio dell’energia Vs combustibili fossili

Gli investimenti nelle rinnovabili sono in continua crescita (es. eolico offshore +319%) e il settore ha dimostrato grande resistenza di fronte alla forte diminuzione della domanda di energia durante la pandemia.

Nonostante ciò, la loro affidabilità a lungo termine dipenderà dallo stoccaggio, perché esso avrà il compito di sopperire ai fisiologici cali di produzione.

Ad oggi, è difficile pensare che l’immagazzinamento dell’energia possa escludere i combustibili fossili dal mercato, ma resta una condizione fondamentale affinché l’energia pulita diventi comoda e conveniente.

Le energie rinnovabili spingono la ripresa e l’occupazione

Grazie alle energie rinnovabili a supporto della ripresa economica, nel 2019 sono cresciuti i posti di lavoro e gli investimenti.

Nonostante il periodo durissimo per l’economia, i dati mostrano che il settore green continua a crescere e a creare occupazione: oltre mezzo milioni di occupati in più, tra cui molti lavoratori specializzati.

Un considerevole aumento che è da attribuirsi alla nascita di numerose start-up con valori e obbiettivi green.

Gli occupati nel settore delle energie rinnovabili sono quasi 11,5 milioni, con una importante presenza femminile rispetto al settore dei combustibili fossili.

Il continente che detiene il primato di lavoratori specializzati nel settore è l’Asia, con il 63% del totale, soprattutto nel fotovoltaico e nei biocarburanti.

In Africa, invece, prevale il fotovoltaico Off-grid, ovvero quegli impianti non connessi alla rete pubblica che permettono di sfruttare direttamente l’elettricità prodotta.

L’occupazione nelle energie rinnovabili: fotovoltaico in testa

Il fotovoltaico è il settore delle energie rinnovabili che impiega più lavoratori.

Secondo il recente rapporto “Renewable Energy and Jobs – Annual Review” pubblicato da IRENA (Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili), gli occupati nel fotovoltaico sono 3,8 milioni su un totale di 11,5.

A seguire, troviamo:

• Biocarburanti liquidi: 2,4 milioni di occupati;
• Idroelettrico: 1,9 milioni di occupati;
• Eolico: 1,1 milioni di occupati;
• Solare termico: 823 mila occupati.

La ripresa economica post covid passa dalle rinnovabili

Le fonti rinnovabili, oltre a contrastare il cambiamento climatico e l’inquinamento, possono compensare la perdita di occupazione dovuta al declino delle fonti fossili.

Secondo un altro documento pubblicato da IRENA, “Post Covid Recovery“, circa 5 milioni e mezzo di lavoratori potrebbero essere impiegati nelle rinnovabili nei prossimi 3 anni.

Questo “riassorbimento” sarebbe poi destinato a continuare e porterebbe a 30 milioni il numero di lavoratori nelle energie rinnovabili entro il 2030.

Investire sul nostro futuro

Investire sulla transizione energetica significa investire sul futuro del mondo, perché ambiente, sostenibilità, salute e occupazione sono strettamente legate.

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Reddito energetico: il modello Porto Torres sarà esteso a tutto il Paese

Il reddito energetico, è stato messa in pratica per la prima volta in Italia dal sindaco di Porto Torres, Sean Wheeler, in collaborazione con il Gse.

L’idea è quella di un sistema in grado di autofinanziarsi, riducendo il consumo di combustibili fossili, e creando un circolo virtuoso che promuova la sensibilità ambientale, lo sviluppo del fotovoltaico e, allo stesso tempo, aiuti le famiglie meno abbienti a sostenere i costi dell’energia elettrica.

Da due anni il Comune di Porto Torres investe 250 mila euro l’anno per l’acquisto in comodato di impianti fotovoltaici domestici da installare sui tetti delle abitazioni.

Così, grazie a questi impianti, le famiglie hanno a disposizione energia pulita e gratuita che snellisce sensibilmente la bolletta elettrica, arrivando quasi a dimezzarla. Si parla, infatti, di risparmi in bolletta per i cittadini fino a 150 euro annui

L’energia non consumata, invece, viene rivenduta alla rete elettrica, andando ad alimentare un fondo comunale che consentirà l’acquisto di nuovi impianti.

I cittadini con questo sistema diventano produttori di energia, proprietari di tanti piccoli impianti fotovoltaici.

Il progetto ha dotato di un impianto fotovoltaico quarantanove famiglie a titolo gratuito, per un totale di 100 kilowatt. Sono oltre 130 i megawattora complessivi prodotti nel primo anno di attività con una riduzione delle emissioni di 65 milioni di tonnellate di CO2.

Numeri incoraggianti che hanno portato anche la Regione Puglia e il Comune di Milano ad approvare progetti simili.

Il modello su scala nazionale

Il modello di Porto Torres è stato così convincente che il governo ha deciso di applicarlo a livello nazionale.

Il Cipe ha già approvato un fondo, nell’ambito del Piano operativo imprese e competitività del ministero dello Sviluppo, che non sarà limitato alle famiglie meno abbienti e disporrà di un finanziamento iniziale di centinaia di milioni di euro.

Ad oggi lo stanziamento deliberato è di ben 200 milioni di euro.

Vuoi una casa smart? Inizia dalle finestre fotovoltaiche

Avete capito bene: finestre fotovoltaiche! È una tecnologia di recente sviluppo che promette di integrare efficacemente i tradizionali impianti fotovoltaici.

Si tratta di speciali pellicole solari trasparenti o semitrasparenti da applicare alla normali finestre. Queste pellicole sono dotate di nanoparticelle in grado di assorbire i raggi solari, che sono poi convertiti in raggi infrarossi e indirizzati alle celle in silicio presenti sui bordi. Questa energia riflessa si accumula generando corrente immediatamente disponibile per alimentare dispositivi.

Sono già disponibili in commercio diverse soluzioni da applicare agli infissi per aumentare il risparmio energetico:

• vetri fotovoltaici di tipo semitrasparente. Sono prodotti in silicio amorfo sottile, lasciano passare poca luce ma producono molta energia bloccando l’assorbimento del calore e dei raggi infrarossi.
• vetri fotovoltaici di tipo trasparente. Permettono il passaggio di più luce (ma non di calore) e producono meno energia.

Esistono, inoltre, persiane fotovoltaiche composte di celle solari in silicio che accumulano energia e la trasferiscono immediatamente ai dispositivi presenti nell’abitazione. Alcuni modelli hanno persino la capacità di orientare le alette per seguire i raggi solari ottimizzando l’assorbimento.

I costi

Il costo di una finestra fotovoltaica si attesta intorno ai 2 euro a Watt a differenza dei 5 Watt del modulo fotovoltaico.

Inoltre, il costo può essere ammortizzato in circa cinque anni. Una prospettiva interessante considerato che per un tradizionale impianto fotovoltaico sono necessari 10-15 anni.

Le soluzioni energetiche si moltiplicano. Le nostre case saranno sempre più sostenibili e autosufficienti.

Fotovoltaico su acqua: è già una realtà

Il fotovoltaico su acqua, assieme all’eolico off-shore, è una nuova frontiera dell’energia pulita e rinnovabile. Si tratta di una tecnologia che sfrutta le grandi distese d’acqua, trasformandole in superfici utili a produrre energia.

Il fotovoltaico galleggiante può essere installato su qualsiasi superficie d’acqua: in mare aperto e sui laghi, ma anche su corsi d’acqua e su dighe.

Gli impianti sono composti da tre parti:

• una struttura galleggiante molto leggera e flessibile per adattarsi al moto ondoso senza danneggiarsi, che può anche essere progettata per orientarsi verso il sole ottimizzando la cattura dei raggi
• una piattaforma che sostenga i moduli fotovoltaici
• i pannelli fotovoltaici con connettori e inverter.

I primi grandi impianti su acqua

Già nel 2017, mentre Donald Trump annunciava il ritiro degli Stati Uniti dagli Accordi di Parigi sul contrasto al cambiamento climatico, la Cina inaugurava la più grande centrale fotovoltaica galleggiate del mondo. Si trova nello Anhui, è stata costruita su una vecchia miniera allagata e con i suoi 40 MegaWatt è grado di alimentare 15-30 mila abitazioni.

Questa grande centrale cinese ha surclassato quella costruita nei pressi di Londra nel 2016, che produce “appena” 6 MegaWatt, ed era considerata la più grande del pianeta.

Più recentemente, nel 2019, nel sud della Francia è sorta una nuova centrale solare galleggiante. Si trova vicino alla cittadina di Piolenc e si è immediatamente guadagnata il titolo di centrale fotovoltaica su acqua più grande d’Europa, grazie a una superficie di 17 ettari e 47 mila pannelli fotovoltaici.

Costruito su lago artificiale di una cava abbandonata ed inaugurato nell’ottobre dello scorso anno, l’impianto è di proprietà della compagnia Akuo.

Per la sua costruzione sono stati investiti 17 milioni di euro, provenienti da una campagna di crowdfunding a cui hanno contribuito aziende e cittadini.

Oggi produce 17 MegaWatt di elettricità per 4700 famiglie; ed è diventata un modello di sostenibilità, efficienza, qualità e consapevolezza.

Una tecnologia molto vantaggiosa

I vantaggi dei pannelli galleggianti riguardano soprattutto la capacità produttiva e il limitato impatto ambientale.

Questi impianti, infatti, sono in grado di produrre fino al 15% di energia in più, consentendo una maggiore esposizione al sole. Inoltre, la rifrazione dell’acqua, ovvero la sua capacità di riflettere e amplificare la luce solare, permette all’impianto di catturare molta più luce e generare più energia.

Non solo. Con l’installazione su acqua risulta più agevole la regolazione della temperatura dei pannelli, e ciò permette agli stessi di essere più efficienti e produttivi.

Per quanto riguarda l’impatto ambientale, bisogna rilevare che esso è molto ridotto. Non c’è, infatti, consumo di suolo, non è necessario tagliare la vegetazione e, nei paesi molto caldi, questo impianti possono ridurre l’evaporazione delle acque dei laghi, preservando l’ecosistema sottostante.

Il fotovoltaico galleggiante è una soluzione importante al problema del consumo di terreni agricoli.