Agrivoltaicas, las instalaciones doble propósito

Entrevista a Juan Diego Díaz, de la empresa Powerfultree, especializada en implantaciones agrivoltaicas personalizadas

 

Juan Diego Díaz, CEO y cofundador de Powerfultree, jddiaz@powerfultree.com, es director y cofundador de Powerfultree, empresa dedicada a proporcionar a empresas y organizaciones soluciones renovables personalizadas que reduzcan la huella de carbono y los costos de energía. Son especialistas en agrivoltaica, tecnología en la que producción agrícola y de energía fotovoltaica hacen simbiosis compartiendo el suelo, priorizando la faceta de producción agrícola y cuentan con proyectos en diferentes países. Su participación en la feria Food4Future fue la ocasión de conocer la empresa y pedirle a su director que nos explicara la importancia de las instalaciones agrivoltaicas y su experiencia.

Juan Diego, ¿qué motiva que la energía agrivoltaica esté en el candelero?

Conforme a los objetivos fijados desde la Comisión Europea a través del European Green Deal, para el 2030 el 40% de la producción energética global deberá ser de origen renovable, teniendo en cuenta que en el 2019 este porcentaje era del 27%, hay mucho camino por recorrer. Siendo la energía fotovoltaica una de las técnicas más extendidas, esto supondrá un aumento del terreno destinado a este propósito, terreno que en muchas ocasiones es apto para el uso agrario, generando situaciones conflictivas como el reciente cierre del parque fotovoltaico más grande de Europa debida a la expropiación del terreno agrícola. Esto genera bloqueos y retrasa el avance de la transición energética.

Adicionalmente, los efectos del cambio climático son cada día más constatables sobre una gran cantidad de cultivos. La mayor frecuencia de eventos extremos como son las tormentas o heladas de primavera conllevan un riesgo de pérdida abundante de producción y calidad.

Desde la experiencia de los socios de Powerfultree se conocen más de cerca el caso del café, concretamente en su variedad arábica. En este los efectos están siendo dramáticos, previéndose la desaparición de amplias zonas de cultivo, por una excesiva temperatura y evaporación.

Una de las pocas alternativas que les quedan a los caficultores es deforestar zonas vírgenes a mayor altura para poder seguir cultivando el café. Esto ocurre en zonas como Colombia o Etiopia, con un gran efecto sobre el equilibrio natural.

En Brasil, el mayor productor mundial, supondrá y supone ya, realmente un abandono del cultivo al no tener ninguna otra alternativa, viendo su producción del 2021 mermada un 22,6% respecto a la cosecha del año anterior.

Otro cultivo gravemente afectado es la vid. La academia de ciencias americana (PNAS) hace unas previsiones muy pesimistas, estimando una pérdida de zonas de cultivo de hasta el 85% por la subida de temperaturas, siendo el sur de Europa una de las regiones más afectadas.

Durante el periodo activo de vegetación, tanto los picos de temperatura, como la amplitud de su variación en un mismo día, son aspectos críticos y con gran influencia en la capacidad de maduración de las uvas, y, por tanto, de sus niveles de azúcar, acidez y aromas, aspectos que definen y caracterizan un determinado estilo de vino, su poder de guarda y calidad.

En definitiva, modificación del equilibrio en el sabor y aromas bajo el que es conocido el vino de nuestras denominaciones de origen.

¿Qué significa “agrivoltaica”?

Los parques agrivoltaicos son un nuevo concepto de parque en el que se combinan las explotaciones agrícolas y los parques fotovoltaicos en un mismo emplazamiento. Es decir, se intermedia en la competencia por la ocupación del suelo entre las explotaciones agrícolas y los parques fotovoltaicos, combinando las dos actividades.

A diferencia de un parque fotovoltaico convencional, se incorporan una serie de restricciones que permiten la coexistencia de ambos modelos de negocio:

– la densidad de placas es menor que en un parque fotovoltaico para permitir el paso luz entre placas para incidir en el cultivo inferior

– las placas giran sobre su eje para poder generar sombra según las necesidades del cultivo,
la posición relativa de las placas sobre la horizontal del cultivo es modificable, y
parte de la energía generada puede ser utilizada para el autoconsumo del agricultor.

A través de las instalaciones agrivoltaicas se aumenta en gran medida el rendimiento del terreno. Si ponemos como ejemplo una superficie de dos hectáreas donde cada una de ellas está dedicada a cada modelo de negocio, agricultura o generación de energía, mediante el concepto agrivoltaica se permite que ambas hectáreas trabajen en ambos modelos.

Dado que la parte agrícola es la principal intentaremos que tenga un valor generado en su actividad al menos igual al inicial y un rendimiento suplementario del 70% de la parte energética (*).

Es decir, es posible aumentar el rendimiento global anterior en cada hectárea combinando agricultura y energías renovables.

¿Cómo lográis la sostenibilidad en ambas facetas de agrivoltaica?

En PowerfulTree nuestro objetivo va más allá de aumentar el rendimiento, nuestro desafío es hacerlo sosteniblemente en ambos modelos de negocio, por ello utilizamos parte de la energía generada sobre el cultivo para conseguir Bienestar Vegetal™.

Mediante Agrivoltaics cada árbol se convierte en un “enchufe” que abre un amplio abanico de nuevas posibilidades de mejora:
– Sensorización del cultivo
– Trazabilidad 360° del campo al plato
– Sombreado dinámico inteligente, protección frente radiación UVA A-B.

¿Cómo funciona el concepto agrivoltaica? ¿Se genera electricidad que se vuelca a la red, … o se almacena en baterías? ¿Cómo afecta al cultivo?

Se pueden aplicar los dos modelos, el de vender la electricidad a red o el de autoconsumo, incluso una combinación de los dos.

Dentro del autoconsumo podemos autoconsumir en la propia finca o conectando una comunidad cercana.

Hay que remarcar particularmente el modelo de autoconsumo en la propia finca. Como ya hemos comentado, además de permitir la generación de energía y el cultivo en el mismo emplazamiento, las instalaciones agrivoltáicas aumentan la eficiencia económica de la tierra e incrementan notablemente el rendimiento de la cosecha.

Esto último se debe a la protección adicional que proporciona, la ubicación de los paneles fotovoltaicos sobre el cultivo genera una sombra inteligente que puede ser modificada mediante un seguidor solar para proporcionar la cantidad de radiación necesaria para el cultivo que se encuentra debajo.

Estos paneles también pueden proteger de condiciones meteorológicas extremas, como el granizo o las lluvias torrenciales. Además, reducen la variación de temperatura bajo ellos, protegiendo de las altas temperaturas durante el día y de las bajas durante la noche.

Este modelo combinado permite generar energía sin interrumpir el proceso del cultivo, pudiendo utilizar esta energía para autoconsumo, tanto del mismo agricultor como de otras instalaciones cercanas, como plantas de procesado.

En Powerfultree hemos decidido modificar el modelo que se viene utilizando hasta ahora en agrivoltaica en beneficio del cultivo, garantizando así Bienestar Vegetal™. Desde Powerfultree, destinamos parte de los recursos energéticos generados al propio cultivo, brindando una nueva posibilidad de disponer de tecnología alimentada por energía eléctrica y datos in situ, para la cual hemos acuñado el término Agritechnovoltaics.

Agritechnovoltaics permitirá a los agricultores aplicar las tecnologías más novedosas que necesitan de energía y disponer de un conocimiento más extenso de sus cultivos, mejorando la calidad y producción de éstos.

A través de Agritechnovoltaics podemos incorporar en nuestros pilotos inteligencia artificial, modelos de aprendizaje, y redes neuronales.

Estamos trabajando igualmente con soluciones de almacenamiento, para poder utilizar la energía también en los periodos en los que no se produce.

¿Qué normativas rigen este tipo de instalación?

Aunque la viabilidad técnica y económica de la agrivoltaica se ha demostrado en diversos países, el actual marco normativo es probablemente el mayor obstáculo para explotar su potencial. No existe una normativa específica aplicable a este modelo en España.

Existen países como Francia y Alemania que están avanzando rápidamente por el camino de definir un marco legislativo por medio de iniciativas parlamentarias o certificaciones específicas para la agrovoltaica en sus entes de normalización nacionales. La situación en España genera situaciones confusas, ya que existe la duda en la administración sobre como categorizar un terreno con un parque agrovoltaico.

Actualmente Francia es uno de los pocos países que apuesta fuertemente por el desarrollo de esta tecnología con la puesta en marcha del fondo Racines dotado con 1.000M€ y que pretende realizar 350 proyectos de aquí a 2025. Por otra parte, el gobierno alemán anuncia un paquete de medidas que califica como ofensiva de expansión para los sistemas agrivoltaicos. España siendo una potencia agrícola y en energías renovables, no ha de quedarse atrás.

¿Se trata de una tecnología ya extendida?

El concepto agrivoltaica lleva más de 25 años desarrollándose a nivel académico, desarrollo liderado por el Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. Este centro de investigación en colaboración con otras empresas ha llevado a cabo instalaciones piloto en países como Francia, Alemania y Japón. Pero es un sector industrial nuevo, con pocos actores y en muy rápida expansión.

La consultora de rating Fitch acaba de publicar un informe en el que considera que es un sector en rápido crecimiento, de 0 a más de 10Gw a nivel mundial de aquí a 2030. La ley de neutralidad de carbono implantada por el Consejo Europeo establece que para el 2050 toda la demanda energética debe ser suplida con generaciones limpias, responsables con el medio ambiente, teniendo en cuenta nuestro crecimiento poblacional, hace falta un gran camino por recorrer en la transición energética.

Es un mercado que tiene grandes expectativas de crecimiento como se puede corroborar en el mencionado informe de  la agencia de Rating Fitch. Aun así, es un mercado en el que queda una gran parte por hacer, en el que se prevé que se pase a 10Gw instalados a nivel mundial en el 2030 según Fitch Rating.

Algunos ejemplos

Algunos ejemplos de plantas ya instaladas son las del Domaine de Nidolères, en Francia, en que agrivoltaica y viñedos comparten territorio. En Italia, en Monticelli d´Ongina, Piacenza, las placas solares de Remtec-Energy coexisten con cultivos extensivos. En Países Bajos y en Alemania hay instalaciones agrivoltaicas de Baywa. En Países Bajos uno de los cultivos bajo placas solares es de frambuesas, Y otro es de grosellas rojas. En Alemania, el Instituto Fraunhofer tiene ensayos con ocho variedades de manzano.

(*) Hay que ser cuidadosos con este porcentaje ya que debe tenerse en cuenta que la prioridad es evitar la competencia con la producción de alimentos.

Más información

International Energy Association (IAE) (2019) https://www.iea.org/reports/world-energy-balances-overview/world
Fitch Solutions (2021), “Agrivoltaic Systems Gaining Momentum Globally”, https://www.fitchsolutions.com/agribusiness/agrivoltaic-systems-gaining-momentum-globally-24-06-2021