¿Qué cultivos encajan con la agrovoltaica vertical?

Un grupo de investigadores dirigido por la Universidad de Western Ontario, en Canadá, ha investigado qué tipos de cultivos pueden ser más adecuados para ser cultivados en instalaciones agrovoltaicas verticales.

“Este estudio exploró la producción potencial de energía eléctrica para las matrices fotovoltaicas, así como la irradiación solar que llega al suelo con tres espaciamientos diferentes y tres ubicaciones agrícolas canadienses diferentes -Londres, Calgary y Winnipeg- utilizando el modelado de irradiación”, dijo el autor correspondiente Uzair Jamil a pv magazine.

El equipo realizó los experimentos en tres sistemas agrovoltaicos verticales, bifaciales y orientados este-oeste con un acimut de 90 grados para maximizar la producción de energía. Las matrices se instalaron a 0,5 m del suelo con una altura de 3,06 m. Su longitud era de 2,05 m y su anchura de 1,13 m. En el modelo 3D, se seccionaron en filas con tres cadenas de 15 módulos en cada sección de fila.

Se crearon datos climáticos que representaban los meses meteorológicos típicos, y el programa simuló la principal temporada de cultivo en Canadá, del 1 de abril al 30 de septiembre. Además de la irradiancia media, también se incluyeron en el cálculo la radiación acumulada para cada ubicación y la irradiación acumulada a lo largo del periodo vegetativo.

Según los resultados, el espaciado de 45 m en Londres no afectó a grandes zonas por lo que respecta a los valores de irradiancia solar, pero se registró una ligera reducción a 5-6 m del sistema fotovoltaico. En el caso del espaciado de 15 m, a menos de 2 metros de los paneles, los valores de irradiancia rondaban los 150-170 W/m2 y aumentaban continuamente hasta los 210 W/m2 más allá de los 4 m. En el caso del espaciado de 5 m, la irradiancia del suelo disminuye hasta unos 110-130 W/m2 entre las filas.

En Winnipeg, la irradiancia en el caso de 5 m era de 110 W/m2, y en Calgary, de 110-130 W/m2. En cuanto a la separación de 15 m, la irradiancia alcanzó hasta 210 W/m2 en ambos lugares. Además, en ambos casos, con una separación entre filas de 45 m, las grandes zonas entre los paneles no experimentan ninguna reducción de la luz solar. Como en todos los casos, el espaciado de 45 m no afectó mucho a la irradiancia.

Los científicos concluyeron que todos los cultivos tradicionales de la zona podían cultivarse en los emplazamientos agrovoltaicos, como la rúcula, la remolacha, la col china, el apio, el cilantro, la berza, las habas, la col rizada, la lechuga, el perejil, la chirivía, los guisantes, la acelga y el tomillo. También subrayaron que el espaciado de 5 m podría perjudicar a los cultivos al no satisfacer sus necesidades de luz solar.

“El consumo total de electricidad en Canadá en 2019 fue de aproximadamente 632 TWh. La energía eléctrica total estimada a partir del empleo de la agrovoltaica solo en tres provincias dentro de Canadá, y eso también en un puñado de cultivos que se espera que funcionen bien bajo sistemas agrovoltaicos, es de 532 TWh”, concluyeron. “Esta cifra representa más del 84% de las necesidades totales de electricidad de Canadá y sugiere un importante potencial de aumento de la generación de energía renovable en el país”.

Sus conclusiones se presentaron en “Solar energy modeling and proposed crops for different agrivoltaics systems” (Modelización de energía solar y cultivos propuestos para diferentes sistemas agrivoltaicos.), publicado en Energy. El equipo también estaba formado por académicos de la Universidad Estatal de Colorado.