I sistemi agrivoltaici stanno diventando sempre più popolari, poiché offrono la possibilità di massimizzare le sinergie tra i sistemi fotovoltaici e colturali, garantendo al contempo funzioni aggiuntive per il miglioramento dell’ecosistema. In questo articolo, esamineremo le caratteristiche generali dei sistemi agrivoltaici, concentrandoci sulle loro configurazioni spaziali e sui gradi di integrazione ed innovazione.
Configurazioni spaziali dei sistemi agrivoltaici
Dal punto di vista spaziale, i sistemi agrivoltaici possono essere descritti come pattern spaziali tridimensionali, composti dall’impianto agrivoltaico, dai moduli fotovoltaici e dallo spazio libero tra e sotto i moduli fotovoltaici. Questo spazio libero viene definito “volume agrivoltaico” o “spazio poro”. Inoltre, sia l’impianto agrivoltaico che lo spazio poro si articolano in sottosistemi spaziali, tecnologici e funzionali.
Integrazione ed innovazione dei sistemi agrivoltaici
Un sistema agrivoltaico è un sistema complesso, poiché è contemporaneamente un sistema energetico ed agronomico. In generale, la prestazione legata al fotovoltaico e quella legata alle attività agricole risultano in opposizione. Ciò significa che una soluzione che privilegi solo una delle due componenti – fotovoltaico o agricoltura – è passibile di presentare effetti negativi sull’altra.
Un sistema agrivoltaico può essere costituito da un’unica “tessera” o da un insieme di tessere, anche nei confini di proprietà di uno stesso lotto, o azienda. Le definizioni relative al sistema agrivoltaico si intendono riferite alla singola tessera.
I sistemi agrivoltaici offrono numerosi vantaggi rispetto ai sistemi fotovoltaici tradizionali, ma richiedono una progettazione più complessa e un’attenta integrazione con l’attività agricola. Una soluzione efficace deve considerare l’interazione tra i due sottosistemi (fotovoltaico e colturale) e garantire funzioni aggiuntive per il miglioramento dell’ecosistema.
Il primo obiettivo nella progettazione dell’impianto agrivoltaico è senz’altro quello di creare le condizioni necessarie per non compromettere la continuità dell’attività agricola e pastorale, garantendo, al contempo, una sinergica ed efficiente produzione energetica.
Pertanto si dovrebbe garantire sugli appezzamenti oggetto di intervento (superficie totale del sistema agrivoltaico, Stot) che almeno il 70% della superficie sia destinata all’attività agricola, nel rispetto delle Buone Pratiche Agricole (BPA)
Al fine di non limitare l’adizione di soluzioni particolarmente innovative ed efficienti si ritiene opportuno adottare un limite massimo di LAOR del 40 %:
LAOR= superfice X kwp X kwp totali = max 4000 mq
Ove sia già presente una coltivazione a livello aziendale, andrebbe rispettato il mantenimento dell’indirizzo produttivo o, eventualmente, il passaggio ad un nuovo indirizzo produttivo di valore economico più elevato.
Il valore economico di un indirizzo produttivo è misurato in termini di valore di produzione standard calcolato a livello complessivo aziendale; la modalità di calcolo e la definizione di coefficienti di produzione standard sono predisposti nell’ambito della Indagine RICA per tutte le aziende contabilizzate.
In via teorica, determinare una soglia minima in termini di altezza dei moduli da terra permette infatti di assicurare che vi sia lo spazio sufficiente per lo svolgimento dell’attività agricola al di sotto dei moduli, e di limitare il consumo di suolo-
1,3 metri nel caso di attività zootecnica (altezza minima per consentire il passaggio con continuità dei capi di bestiame);
2,1 metri nel caso di attività colturale (altezza minima per consentire l’utilizzo di macchinari funzionali alla coltivazione).
Gli impianti in figura sono identificabili come impianti agrivoltaici avanzati che rispondo al REQUISITO C. e cioè che l’impianto agrivoltaico adotta soluzioni integrate innovative con moduli elevati da terra.
Ai fini della fruizione di incentivi statali, sia installato un adeguato sistema di monitoraggio che permetta di verificare le prestazioni del sistema agrivoltaico con particolare riferimento alle seguenti condizioni di esercizio :
D1) il risparmio idrico;
D.2) la continuità dell’attività agricola, ovvero: l’impatto sulle colture, la produttività agricola per le diverse tipologie di colture o allevamenti e la continuità delle attività delle aziende agricole interessate.
In aggiunta a quanto sopra, al fine di valutare gli effetti delle realizzazioni agrivoltaiche, il PNRR prevede altresì il monitoraggio dei seguenti ulteriori parametri
(REQUISITO E):
E.1) il recupero della fertilità del suolo;
E.2) il microclima;
E.3) la resilienza ai cambiamenti climatici.
I sistemi agrivoltaici possono rappresentare importanti soluzioni per l’ottimizzazione dell’uso della risorsa idrica, in quanto il fabbisogno di acqua può essere talvolta ridotto per effetto del maggior ombreggiamento del suolo.
L’impianto agrivoltaico, inoltre, può costituire un efficace infrastruttura di recupero delle acque meteoriche che, se opportunamente dotato di sistemi di raccolta, possono essere riutilizzate immediatamente o successivamente a scopo irriguo, anche ad integrazione del sistema presente.
L’esistenza e la resa della coltivazione e il mantenimento dell’indirizzo produttivo può essere effettuata attraverso la redazione di una relazione tecnica asseverata da un agronomo con una cadenza stabilita.
Alla relazione potranno essere allegati i piani annuali di coltivazione, recanti indicazioni in merito alle specie annualmente coltivate, alla superficie effettivamente destinata alle coltivazioni, alle condizioni di crescita delle piante, alle tecniche di coltivazione (sesto di impianto, densità di semina, impiego di concimi, trattamenti fitosanitari).
Ai fini della concessione degli incentivi previsti per tali interventi, potrebbe essere redatto allo scopo una opportuna guida (o disciplinare), al fine di fornire puntuali indicazioni delle informazioni da asseverare.
Fondamentali allo scopo sono comunque le caratteristiche di terzietà del soggetto in questione rispetto al titolare del progetto agrivoltaico.
Importante aspetto riguarda il recupero dei terreni non coltivati, che potrebbero essere restituiti all’attività agricola grazie alla incrementata redditività garantita dai sistemi agrivoltaici. È pertanto importante monitorare i casi in cui sia ripresa l’attività agricola su superfici agricole non utilizzate negli ultimi 5 anni.
Monitoraggio del microclima
Può essere monitorato tramite sensori di temperatura, umidità relativa e velocità dell’aria unitamente a sensori per la misura della radiazione posizionati al di sotto dei moduli fotovoltaici e, per confronto, nella zona immediatamente limitrofa ma non coperta dall’impianto.
In particolare, il monitoraggio potrebbe riguardare:
- la temperatura ambiente esterno (acquisita ogni minuto e memorizzata ogni 15 minuti) misurata con sensore (preferibile PT100) con incertezza inferiore a ±0,5°C;
- la temperatura retro-modulo (acquisita ogni minuto e memorizzata ogni 15 minuti) misurata con sensore (preferibile PT100) con incertezza inferiore a ±0,5°C;
- l’umidita dell’aria retro-modulo e ambiente sterno, misurata con igrometri/psicrometri (acquisita ogni minuto e memorizzata ogni 15 minuti);
- la velocità dell’aria retro-modulo e ambiente esterno, misurata con anemometri
In fase di progettazione: il progettista dovrebbe produrre una relazione recante l’analisi dei rischi climatici fisici in funzione del luogo di ubicazione, individuando le eventuali soluzioni di adattamento;
In fase di monitoraggio: il soggetto erogatore degli eventuali incentivi verificherà l’attuazione delle soluzioni di adattamento climatico eventualmente individuate nella relazione di cui al punto precedente (ad esempio tramite la richiesta di documentazione, anche fotografica, della fase di cantiere e del manufatto finale).
Chi può realizzare gli interventi
Impresa agricola (singola o associata), che realizza il progetto al fine di contenere i propri costi di produzione, utilizzando terreni agricoli di proprietà10. In tal caso, è ipotizzabile il mantenimento dell’attività agricola prevalente ai fini PAC.
Ciò può essere accertato verificando che il fatturato dell’energia prodotta (che si configura come attività connessa, cioè complementare ed accessoria alla produzione agricola principale) non superi il valore della produzione agricola, affinché venga mantenuto lo status di imprenditore agricolo, nel rispetto della normativa vigente in tema di definizione della figura dell’imprenditore agricolo e delle attività agricole .
Associazione Temporanea di Imprese (ATI), formata da imprese del settore energia e da una o più imprese agricole che, mediante specifico accordo, mettono a disposizione i propri terreni per la realizzazione dell’impianto agrivoltaico. Le imprese agricole saranno interessate a utilizzare quota parte dell’energia elettrica prodotta per i propri cicli produttivi agricoli, anche tramite realizzazione di comunità energetiche. Anche in tal caso, come nel precedente, è ipotizzabile che gli imprenditori agricoli abbiano interesse a mantenere l’attività agricola prevalente ai fini PAC.
Studi, condotti in Germania, hanno riportato una prima valutazione del comportamento di differenti colture sottoposte alla riduzione della radiazione luminosa, distinguendole in
“colture non adatte”, le piante con un elevato fabbisogno di luce, per le quali anche modeste densità di copertura determinano una forte riduzione della resa come ad es. frumento, farro, mais, alberi da frutto, girasole, ecc..;
“Colture poco adatte” ad es. cavolfiore, barbabietola da zucchero, barbabietola rossa;
“Colture adatte”, per le quali un’ombreggiatura moderata non ha quasi alcun effetto sulle rese (segale, orzo, avena, cavolo verde, colza, piselli, asparago, carota, ravanello, porro, sedano, finocchio, tabacco);
“Colture mediamente adatte” ad es. cipolle, fagioli, cetrioli, zucchine;
“Colture molto adatte”, ovvero colture per le quali l’ombreggiatura ha effetti positivi sulle rese quantitative come ad es. patata, luppolo, spinaci, insalata, fave.
Procedura operativa standard per la progettazione di un sistema agrivoltaico
Obiettivo: La procedura operativa standard per la progettazione di un sistema agrivoltaico ha come obiettivo quello di massimizzare le sinergie tra i sistemi fotovoltaici e colturali, garantendo al contempo funzioni aggiuntive per il miglioramento dell’ecosistema.
Passi:
- Definizione della configurazione spaziale del sistema agrivoltaico: il sistema agrivoltaico deve essere descritto come pattern spaziale tridimensionale, composto dall’impianto agrivoltaico, dai moduli fotovoltaici e dallo spazio libero tra e sotto i moduli fotovoltaici. Questo spazio libero viene definito “volume agrivoltaico” o “spazio poro”. Inoltre, sia l’impianto agrivoltaico che lo spazio poro si articolano in sottosistemi spaziali, tecnologici e funzionali.
- Valutazione del grado di integrazione ed innovazione del sistema agrivoltaico: un sistema agrivoltaico deve considerare l’interazione tra i due sottosistemi (fotovoltaico e colturale) e garantire funzioni aggiuntive per il miglioramento dell’ecosistema. Si dovrebbe garantire che almeno il 70% della superficie sia destinata all’attività agricola, nel rispetto delle Buone Pratiche Agricole (BPA). Inoltre, si ritiene opportuno adottare un limite massimo di LAOR del 40 % per non limitare l’aggiunta di soluzioni particolarmente innovative ed efficienti. Il valore economico di un indirizzo produttivo è misurato in termini di valore di produzione standard calcolato a livello complessivo aziendale. Determinare una soglia minima in termini di altezza dei moduli da terra permette di assicurare che vi sia lo spazio sufficiente per lo svolgimento dell’attività agricola al di sotto dei moduli, e di limitare il consumo di suolo.
- Altezza minima di 1,3 metri nel caso di attività zootecnica (altezza minima per consentire il passaggio con continuità dei capi di bestiame);
- Altezza minima di 2,1 metri nel caso di attività colturale (altezza minima per consentire l’utilizzo di macchinari funzionali alla coltivazione).
- Installazione di un adeguato sistema di monitoraggio: ai fini della fruizione di incentivi statali, sia installato un adeguato sistema di monitoraggio che permetta di verificare le prestazioni del sistema agrivoltaico con particolare riferimento alle seguenti condizioni di esercizio:
- D1) il risparmio idrico;
- D2) l’efficienza energetica del sistema;
- D3) la riduzione delle emissioni di gas serra;
- D4) l’impatto sull’ambiente e sulla biodiversità.
