Mientras en España son muchas las empresas que anuncian proyectos “agrovoltaicos” explicando que ovejas pastan entre las filas de paneles, en Alemania también en esto nos llevan ventaja: ya en abril del pasado año, representantes de 15 empresas agrícolas y solares, entidades de investigación y organismos de certificación de Alemania elaboraron la norma DIN SPEC 91434, un nuevo conjunto de normas propuestas para la agrovoltaica, que se publicó en mayo y que establece que, para que un proyecto pueda denominarse agrovotlaico, el rendimiento obtenido por la agricultura debe ser superior al obtenido por generación de electricidad.
También el sector solar italiano ha definido este año las normas para la agrovoltaica. En España vamos con retraso: la directora de Proyectos en APPA Renovables, Lucía Dólera, coincide con pv magazine en la relevancia de agilizar en España también una norma equivalente, y más, en el actual contexto. “Somos conscientes, por lo que nos transmiten nuestros asociados, que cada vez está cobrando mayor fuerza y en el futuro aún tendrá mayor peso, al ser uno de los sectores con mayor proyección. Más aún con el refuerzo que la producción propia tendrá tras el conflicto bélico, Ucrania es uno de los mayores productores agrícolas a nivel mundial y todos los países tendrán que hacer un esfuerzo para aumentar su producción, incluida España”, explica.
“Dentro de nuestros planes a corto y medio plazo está trabajar en un documento similar, dado que es algo en lo que ya estamos trabajando en las distintas Mesas Autonómicas de Autoconsumo”, concluye Dólera.
En nuestro país sí hay avances en I+D: científicos de la Universidad de Córdoba han determinado recientemente el espacio geométrico necesario para rentabilizar el cultivo entre filas de paneles solares. También la valenciana Axial lanzó un seguidor diseñado especialmente para agrovoltaica que se adapta a cada tipo de plantación, es apto para diferentes pendientes, admite diferentes tipos de cultivo en una misma planta y optimiza los periodos de luz y sombra cada momento del día y estación.
Fraunhofer ISE lanza nueva guía
Mientras, en Alemania, el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE de Alemania ve un gran potencial en la agrovoltaica: instalando módulos en solo alrededor de un 4% de las tierras agrícolas de Alemania, se podrían generar aproximadamente 500 TWh hora de electricidad, cerca del 90% de la demanda actual de electricidad de Alemania.
Los investigadores de Fraunhofer calculan que los costes de producción de electricidad son de 0,07-0,12 euros / kWh (que, en España, puede ser bastante inferior según la irradiación solar). Esto hace que la agrovoltaica sea bastante competitiva con otras tecnologías de generación de energía en la actualidad. En cuanto al potencial, solo con cultivos de altura en Alemania se calculan 1.700 GWp.
Los autores de la guía proceden del Fraunhofer ISE y del Instituto Tecnológico de Karlsruhe KIT, de la Universidad de Hohenheim, de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Weihenstephan-Triesdorf, así como de Baywa re y del bufete de abogados Becker Büttner Held Rechtsanwälte (BBH). La publicación consta ahora de 72 páginas, es gratuita y está disponible para su descarga en línea, en alemán e inglés.
Cambios a mejor en el microclima
El sombreado de la zona agrícola provoca un cambio de microclima bajo los módulos fotovoltaicos: cuanto menor sea la elevación, mayores serán los cambios microclimáticos. Según la ubicación y el diseño de la planta, los investigadores pudieron determinar diferentes cambios en el microclima, y señalan que, en los días especialmente calurosos, se reduce la temperatura del suelo y, en menor medida, la del aire.
También se muestra que, dependiendo de la orientación y el diseño de la instalación, la velocidad del viento puede disminuir o aumentar, lo que puede ser muy relevante para ayudar al crecimiento de las plantas.
También se ha demostrado que se pierde menos agua del suelo en un sistema agrovoltaico: cuanto más caluroso y seco es el clima, más tiende a aumentar la humedad del suelo en comparación con las zonas de referencia sin agrovoltaica.
Diferencia de costes y cálculo del CAPEX
Las diferencias en los costes de inversión pueden atribuirse esencialmente a tres factores: módulos, subestructura y preparación del terreno e instalación.
Por un lado, según Fraunhofer ISE, el precio del módulo puede aumentar, ya que con alturas de construcción bajas el tamaño o la transmisión de luz de los módulos se adaptan a las necesidades del crecimiento de las plantas. Por lo tanto, si se utilizan módulos bifaciales de vidrio, en el cálculo del ejemplo se asumió un aumento de 326 euros por kWp de media. En el caso de los módulos especiales que podrían utilizarse en la horticultura, el precio supuesto es de entre 240 y 440 euros por kWp. Estos gastos adicionales pueden ser parcialmente compensados por la mayor generación de electricidad por capacidad instalada cuando se utilizan módulos bifaciales.
Para la subestructura, cabe esperar unos costes medios de 372 euros por kWp en la agricultura, frente a los 76 euros por kWp de la FFA fotovoltaica. Sin embargo, esta estimación (todavía) contiene muchas incertidumbres y varía entre 243 y 500 euros por kWp en función del diseño y de posibles aprendizajes y economías de escala. En el caso de las praderas permanentes, los costes de la subestructura son significativamente menores, entre 97 y 167 euros por kWp. En la horticultura, oscilan entre 243 y 306 euros por kWp.
Finalmente, los costes de preparación del terreno y de instalación también son significativamente más elevados y se estiman entre 190 y 266 euros por kWp en la agricultura (entre 67 y 100 euros por kWp). Entre otras cosas, las medidas de protección del suelo, como el uso de carreteras de construcción y una menor flexibilidad en cuanto a la instalación, tienen un efecto de coste, ya que hay que tener en cuenta los tiempos de cultivo y la transitabilidad del suelo. En el caso de los pastos permanentes y la horticultura, cabe esperar una reducción de costes de una media de 93 y 137 euros por kWp, respectivamente. Aparte de los aspectos mencionados, los costes de los inversores, los componentes eléctricos, la conexión a la red y la planificación del proyecto son, según los conocimientos actuales, en la mayoría de los casos comparables a los de la FFA fotovoltaica. Se puede ahorrar un poco si el sistema no está cerrado.
Gráfico y fuente: Fraunhofer ISE
La guía describe el desarrollo internacional de esta tecnología aún joven, por ejemplo en Estados Unidos, Francia o Chile. Concretamente, en Chile los resultados han sido tan buenos que el estudio se ampliará con apoyo del Gobierno.
Chile, tres pilotos únicos en LatAm
En primavera de 2018 se instalaron, en cooperación con Fraunhofer Chile, tres plantas con una potencia de 13 kWp cada una en los alrededores de la ciudad de Santiago en los municipios de El Monte, Curacaví y Lampa. La región se caracteriza por una elevada radiación solar anual y escasas precipitaciones, donde la persistente sequía en un clima ya de por sí seco y soleado ha provocado un descenso de las precipitaciones de entre el 20% y el 40% en los últimos diez años.
Debido a las condiciones climáticas, los agricultores buscan activamente instalaciones que proporcionen sombra para proteger los cultivos de la desecación y las quemaduras solares, por lo que el uso de agrovoltaica promete un alto potencial de sinergia.
imagen: Fraunhofer Chile
Las explotaciones tenían perfiles muy diferentes: una granja que cultiva brócoli y coliflor utilizó la energía solar para los procesos posteriores a la cosecha, como la limpieza, el envasado y la refrigeración. Otro sistema piloto se instaló en una granja familiar especializada en el cultivo de hierbas aromáticas. Una tercera planta, situada en una región remota con infraestructuras poco desarrolladas y un suministro eléctrico poco fiable, proporciona energía segura a siete familias, incluso para una incubadora de huevos de gallina.
Las tres plantas de Chile son las primeras de su tipo en América Latina. Los resultados de la producción agrícola y la generación de energía solar aún no se han publicado, pero son muy positivos, por lo que la investigación de Fraunhofer Chile se ampliará con el apoyo del gobierno local.
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«se podrían generar aproximadamente 500 TW/h hora de electricidad»
Debe ser TWh en vez de TW/h.