Investigadores de la Universidad de Córdoba (España) han desarrollado un modelo para simular la radiación solar en plantas agrovoltaicas instaladas en olivar en seto.
En comparación con los olivos tradicionales, los olivares en seto permiten un mayor grado de mecanización y costes reducidos. Están muy extendidos en España y Portugal, donde ocupan 100.000 ha y 120.000 ha, respectivamente, y se están convirtiendo en el diseño de huerto más común en las nuevas plantaciones, especialmente en las zonas de producción alejadas del mar Mediterráneo. Estos huertos también ofrecen ventajas como una alta densidad de plantas, un control más fácil de enfermedades y plagas, y un riego y fertirrigación más sencillos.
«Nuestra herramienta integra modelos para simular la irradiancia en todo el trayecto desde el sol hasta el cultivo, incluso la absorción de irradiancia a través del dosel del cultivo», explica a pv magazine la autora principal de la investigación, Marta Varo Martínez. «El modelo permite evaluar no sólo la producción de electricidad, sino también la de aceite».
El modelo propuesto considera la interacción entre la irradiancia solar, los módulos solares y el cultivo en una instalación agrovoltaica orientada al sur que utiliza seguidores horizontales. En la configuración del sistema propuesto, tanto la producción de aceite como la de energía se intercalan alternativamente, con un seto de olivar en cada carril entre los paneles solares.
El modelo tiene en cuenta la irradiancia solar global y la irradiancia fotosintéticamente activa (PAR), así como sus componentes directa y difusa. «Una vez conocida la irradiancia incidente en el cultivo, es necesario estimar la transmisión radiativa en el interior del dosel del olivo», explica el equipo de investigación. «Para determinar la distribución espacial de la radiación absorbida dentro del dosel, se considera que el seto del cultivo está dividido en paralelepípedos adyacentes».
La herramienta se aplicó a una explotación de olivar superintensivo orientada al sur situada en Córdoba, en el sur de España, con diferentes espaciamientos entre hileras. Se supuso que el sistema fotovoltaico se basaba en seguidores con seguimiento astronómico y sin backtracking. «La altura del eje de rotación osciló entre 2,5 m y 3,5 m a pasos de 0,5 m y la anchura de los módulos entre 2 m y 4 m a pasos de 1 m», explican los académicos, que señalan que la modelización generó 81 combinaciones geométricas diferentes.
La simulación permitió obtener la distribución de la PAR absorbida dentro de cada uno de los paralelepípedos elementales del seto y reveló que la mayor cantidad de producción de aceite por unidad de longitud de seto puede lograrse con el mayor espaciamiento entre hileras de árboles, lo que permite a su vez una mayor intercepción de la radiación solar. «Sin embargo, el uso de espaciamientos amplios implica una reducción del número de setos por hectárea, lo que hace que disminuya la producción de aceite por unidad de superficie», subraya el equipo.
Al parecer, el método propuesto permite estimar con precisión el efecto de sombreado causado por los paneles solares, así como la producción anual de aceite y electricidad. También permite generar ecuaciones matemáticas que estiman la influencia de las variables de diseño del sistema. «Estas ecuaciones también muestran la tendencia de los datos a encontrar los mejores usos con la menor de las interdistancias probadas», afirma Varo Martínez.
Sus conclusiones pueden consultarse en el estudio «Simulation model for electrical and agricultural productivity of an olive hedgerow Agrivoltaic system» (Modelo de simulación de la productividad eléctrica y agrícola de un sistema agrivoltaico de seto de olivos), publicado en la revista Journal of Cleaner Production.
Otro grupo de investigadores de la Universidad de Córdoba ha desarrollado recientemente un nuevo método para calcular cuánta tierra podría destinarse a usos agrícolas bajo plantas fotovoltaicas basadas en seguidores solares de doble eje.
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