Cos’è l’agro-fotovoltaico e quali sono i suoi vantaggi

Sotto colture di vario tipo, sopra pannelli fotovoltaici per produrre energia pulita: oggi si può, grazie alle nuove frontiere dell’agricoltura sostenibile, parliamo dell’agrovoltaico.

Come appare chiaro già dal nome, l’agro-fotovoltaico è una pratica basata sulla fusione di due settori: agricoltura e fotovoltaico.  

Si tratta di un sistema integrato che combina, sullo stesso terreno, la produzione agricola e quella di energia pulita. In sostanza, si riesce a produrre energia elettrica tramite impianto fotovoltaico, ma nel pieno rispetto del terreno, senza comprometterlo, cioè non sottraendolo all’agricoltura e all’allevamento. Le due attività, anzi, convivono e si integrano limitando i conflitti tra la produzione agricola e quella di energia pulita, ottimizzando così l’efficienza d’uso del suolo, che in un normale impianto di pannelli solari verrebbe sfruttato al 100% per la raccolta di energia. In questo caso, invece, lo stesso terreno sfruttato per produrre energia, infatti, può essere contestualmente usato anche per la produzione alimentare. 

Anzi, l'ombreggiamento generato dai pannelli solari riduce lo stress termico sulle colture e migliora così anche la resa agricola.

La realizzazione di un sistema agrovoltaico deve tenere conto:

• della disposizione dei pannelli solari,
• delle esigenze delle colture da coltivare, scelte tra quelle più adatte all'ambiente locale e alla presenza dei pannelli solari (generalmente si preferiscono colture a bassa altezza o piante che tollerano l'ombra parziale).  

I pannelli fotovoltaici vengono montati su una struttura sopraelevata ad almeno cinque metri da terra, su una o due assi ortogonali, per permettere la crescita delle colture sottostanti. Ogni gruppo di moduli, o tracker, può supportare fino a 32 pannelli che ombreggiano il terreno per una porzione di circa il 15-27% del suolo.  

In base al funzionamento dei moduli un sistema agrovoltaico si distingue in: 

• fisso (verticale, orizzontale, inclinato); 
• variabile (a inseguimento mono e biassiale): in questo caso i pannelli sono in movimento grazie a un'unità elettronica e ruotano in modo che siano sempre orientati verso il sole e non si facciano ombra tra loro. L’ombreggiamento quindi è dinamico e si può regolare in base alle esigenze specifiche. La rotazione consente di ottimizzare l’ombreggiatura e di conseguenza anche la produzione di energia, fino a circa il 30% in più rispetto a quella prodotta dagli impianti fotovoltaici fissi. Nei moduli a inseguimento monoassiale, i pannelli seguono il sole orizzontalmente o verticalmente, gli inseguitori biassiali fanno invece ambedue le cose ottimizzando ancora di più la resa energetica. 

L’ultima frontiera è quella dell’agrovoltaico verticale, che invece di sfruttare i moduli standard inclinati di 20 o 35 gradi, utilizza pannelli verticali e bifacciali, orientati cioè in modo da sfruttare il sole su entrambi i lati.

L’agrofotovoltaico garantisce vantaggi di diversa natura. Vediamone alcuni. 

• Uso più efficiente del suolo. Un unico terreno può essere sfruttato sia per la produzione di cibo che per quella di energia pulita. Si recupererebbe inoltre una parte dei terreni agricoli abbandonati. 
• Riduzione dell'evaporazione dell'acqua. La presenza dei pannelli solari crea ombra e riduce così l'evaporazione dell'acqua dal suolo, preservando le risorse idriche e favorendo una migliore gestione dell'irrigazione delle colture. In questo modo l’umidità del suolo aumenta con particolari benefici soprattutto nelle zone più calde e secche.  
• Minore esposizione alle intemperie. Le colture sottostanti possono trarre beneficio dalle coperture dei pannelli solari, che proteggono le piante dagli eventi meteorologici avversi come grandine o forti piogge. 
• Migliore resa energetica. I tradizionali pannelli fotovoltaici montati a terra sono più caldi durante il giorno rispetto a quelli con colture vegetali sottostanti. Quelli agrovoltaici nelle ore diurne sono invece più freschi di circa 9 gradi, la presenza delle colture agricole infatti può abbassare la temperatura favorendo quindi una maggiore efficienza nella produzione di energia elettrica 
• Impatto ambientale ridotto. L'agrofotovoltaico offre una soluzione più sostenibile rispetto all'uso di terreni agricoli per impianti solari su vasta scala, poiché consente di preservare la funzione agricola del terreno. 
• Innovazione dei processi agricoli. Gli agricoltori hanno la possibilità di migliorare le proprie competenze e sviluppare tecniche più ecosostenibili e competitive.

Uno degli aspetti meno positivi dell’agrivoltaico è il costo elevato delle strutture necessarie per l’installazione di un impianto che possono arrivare a costare fino al 30-40% in più rispetto a un impianto a terra. Ecco perché, per incoraggiare lo sviluppo di questa tecnologia, lo strumento degli incentivi economici risulta quanto mai fondamentale.  

• Va detto che gli impianti agrovoltaici in Italia sono stati inizialmente esclusi per legge dall’accesso al sistema degli incentivi, nella convinzione che fosse una misura necessaria per preservare l’ambiente e l’ecosostenibilità dei terreni agricoli.
• Almeno fino a quando l’ultima legge di semplificazione per l’applicazione del PNRR non ha inserito anche l’agrivoltaico tra le tecnologie incentivabili volte alla produzione di energia pulita.  

Un’eccezione al divieto applicabile però solo a patto che si rispettino le seguenti condizioni: 

• uso di soluzioni innovative; 
• realizzazione di impianti a struttura verticale con moduli ad alta efficienza e sollevati da terra; 
• continuità delle attività agricole colturali e pastorali sottostanti l’impianto; 
• utilizzo di strumenti di agricoltura digitale e di precisione; 
• sistemi di monitoraggio per verificare l’impatto sulle colture e controllare il risparmio idrico, il microclima, il recupero della fertilità del suolo e la produttività agricola per le varie tipologie di colture. 

Il Ministro dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica ha così approvato la proposta di decreto per promuovere la realizzazione di impianti agrivoltaici innovativi, nell’ambito di uno degli obiettivi previsti dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR): quello di installare almeno 1,04 GW di impianti agrovoltaici entro il 30 giugno 2026.  

L’investimento è di circa 1,1 miliardi di euro con lo scopo dichiarato di ridurre i costi di approvvigionamento energetico del settore agricolo, che oggi superano il 20% dei costi aziendali, e migliorarne le prestazioni climatiche e ambientali, con una diminuzione potenziale di 0,8 milioni di tonnellate di CO2. 

Nello specifico, in riferimento agli incentivi agrovoltaico 2022, i fondi stanziati, come si legge sul sito del Ministero, prevedono “un contributo in conto capitale nella misura massima del 40% dei costi ammissibili e una tariffa incentivante a valere sulla quota di energia elettrica prodotta e immessa in rete”. A gestire le modalità di partecipazione al bando agrovoltaico e quindi l’accesso alle procedure per ottenere gli incentivi è il GSE (Gestore Servizi Energetici). 

In Europa il compito di migliorare la competitività dell’agrivoltaico e minimizzare l’impatto sull’ambiente spetta al progetto SYMBIOSYST, finanziato dal programma europeo Horizon e condotto da 18 partner, tra cui per l’Italia: ENEA, EURAC Research (coordinatore), EF Solare, Convert, ETA Florence Renewable Energy, Centro di Sperimentazione Laimburg e Südtiroler Bauernbund.  

Un agrivoltoaico su misura, come è stato definito, in grado di combinare fotovoltaico di ultima generazione, intelligenza artificiale e attività agricole per incrementare la produzione da fonti rinnovabili senza ulteriore consumo di suolo, in linea con gli obiettivi europei di neutralità climatica al 2050.

Nel nostro Paese l’agrovoltaico vede la maggior parte degli investimenti concentrarsi soprattutto al Sud.
Proprio in Sicilia ENGIE ha realizzato il più grande parco agrivoltaico in Italia. Il parco si estende su 115 ettari in un'area agricola situata tra Marsala e Mazara del Vallo, in provincia di Trapani, ed è il primo dei due impianti di energia rinnovabile annunciati dall’azienda (il secondo si trova a Paternò, in provincia di Catania). Insieme contribuiranno al risparmio di oltre 62.000 tonnellate di emissioni di CO₂ all'anno con una capacità installata di 104 MW (83 MW AC). 

Oltre ad essere il primo parco agrivoltaico realizzato in Italia, l’impianto di Mazara del Vallo è anche il primo concepito sulla base di un modello contrattuale Corporate PPA (Power Purchase Agreement) tra due aziende private. L’energia prodotta, infatti, viene immessa nella rete nazionale italiana e alimenterà in larga parte le attività di Amazon in Italia.  

Il parco può contare su una tecnologia di ultima generazione: pannelli solari bifacciali montati su inseguitori monoassiali che consentono di catturare dai terreni circostanti sia la luce diretta che quella riflessa, agevolando in questo modo la produzione di energia pulita. L'uso di pannelli solari bifacciali e di inseguitori minimizza anche l'area necessaria per l'impianto fotovoltaico e massimizza l’efficacia per la destinazione agricola.

Nel parco agrivoltaico di Mazara del Vallo saranno coltivate principalmente colture foraggere oltre a viti, lavanda e piante aromatiche e officinali.