L’agrivoltaico potrebbe presto cambiare l’approccio stesso all’attività agricola, integrando in modo virtuoso la produzione delle colture con quella di energia da fonti rinnovabili. È la strada che serve a decarbonizzare il settore senza perdere suolo agricolo, grazie a impianti agrivoltaici elevati da terra che permettono di ospitare sotto di essi un’agricoltura estensiva e meccanizzata, oltre ad attività agropastorali. L’obiettivo è inoltre quello di favorire il recupero di aree agricole dismesse. Nell’attesa che i fondi previsti dal PNRR vengano messi a disposizione con l’uscita dei bandi, anche nel nostro Paese si stanno già realizzando i primi esempi di agrivoltaico, per valutare le configurazioni migliori e il tipo di colture che meglio si adattano a questo nuovo modello di produzione.
Agrivoltaico, cosa è in sintesi
Con il termine agrivoltaico si intende l’integrazione virtuosa tra le coltivazioni e la produzione di energia rinnovabile basata su sistemi ibridi agricoltura-fotovoltaico che salvaguardano entrambe le attività, non compromettendo – anzi valorizzando – l’utilizzo dei terreni e permettendo all’azienda agricola di autoprodurre e vendere energia elettrica.
Con l’agrivoltaico i pannelli vengono posizionati direttamente sopra le colture, sostenuti o “appesi” su strutture che rispettano determinate altezze e distanze e che possono minimizzare l’ombreggiamento, anche modificando l’inclinazione, in base alle esigenze delle piante che crescono sul suolo.
Per accedere agli incentivi, compresi quelli che saranno stanziati dal PNRR, gli impianti agrivoltaici probabilmente dovranno essere del tipo “avanzato”, devono quindi possedere requisiti aggiuntivi:
- Adottare soluzioni integrative innovative con montaggio dei moduli elevati da terra, anche prevedendo la loro rotazione, comunque in modo da non compromettere la continuità delle attività di coltivazione agricola e pastorale, anche consentendo l’applicazione di strumenti di agricoltura digitale e di precisione
- Prevedere la contestuale realizzazione di sistemi di monitoraggio per verificare l’impatto dell’installazione sulle colture, il risparmio idrico, la produttività agricola per le diverse tipologie di colture, la continuità delle attività delle aziende agricole, il recupero della fertilità del suolo, il microclima, la resilienza ai cambiamenti climatici
Agrivoltaico, i vantaggi economici della doppia produzione
Il vantaggio principale degli impianti agrivoltaici è la convenienza economica, oltre naturalmente ai benefici ambientali dati dalla produzione di energia green. A fronte di costi di installazione superiori rispetto ai classici impianti a terra, con gli impianti agrivoltaici si ottiene un duplice utilizzo del suolo, agricolo ed energetico, che consente all’azienda agricola di aumentare nettamente la redditività per metro quadro della superficie utilizzata e di diversificare le fonti di reddito. In linea teorica la rendita delle due attività realizzate separatamente a parità di superficie è superiore, ma sarebbe ovviamente necessario utilizzare una superficie doppia di terreno. Linee guida del MASE mostrano, inoltre, che la resa delle colture cresciute sotto i pannelli può addirittura aumentare.
La salvaguardia della redditività agricola, sommata alla vendita di energia che gli impianti agrivoltaici consentono, può rappresentare un ottimo incentivo per il recupero di aree agricole dismesse e contribuire allo sviluppo a lungo termine dei grandi impianti fotovoltaici a terra, senza i quali sarà impossibile installare gli oltre 41 GW di fotovoltaico necessari per l’Italia da qui al 2030. Secondo l’associazione Italia Solare, per raggiungere questo obiettivo potrebbe bastare una superficie agricola di meno di 38.000 metri quadri, pari allo 0,23% della superficie agricola totale e allo 0,9% della superficie agricola persa.
Gli altri vantaggi degli impianti agrivoltaici
Oltre all’aumento della resa per metro quadro dei terreni, gli impianti agrivoltaici apportano ulteriori vantaggi per le coltivazioni e per le aziende agricole per il territorio:
- I pannelli proteggono le colture dagli eventi atmosferici estremi permettendo all’azienda agricola di ridurre i costi assicurativi
- Contribuiscono a diminuire il fabbisogno idrico in agricoltura
- Stimolano investimenti che accrescono la competitività dell’azienda agricola tramite la digitalizzazione
- Creano nuove opportunità di lavoro nelle comunità rurali
- Aumentano l’efficienza dei moduli fotovoltaici grazie al microclima più fresco che si genera al di sotto dei pannelli
Diverse configurazioni per gli impianti agrivoltaici
Le soluzioni ottimizzate per la massima captazione solare possono generare condizioni meno favorevoli (eccessivo ombreggiamento) per l’agricoltura, e viceversa. È quindi importante fissare parametri per ottimizzare le prestazioni.
A tale scopo, i sistemi agrivoltaici possono essere caratterizzati da configurazioni spaziali molto diverse tra loro, più o meno “dense” e gradi di innovazione differenti, al fine di massimizzare le sinergie produttive tra i due sottosistemi. Mentre nel classico fotovoltaico a terra i pannelli sono posati a poca distanza dal terreno con file disposte nella direzione est-ovest per massimizzare lo sfruttamento del sole, un impianto agrivoltaico presenta una maggiore variabilità nella distribuzione dei moduli, nell’altezza da terra (fino a 4-6 metri per non ostacolare il passaggio dei mezzi) e nei sistemi di supporto, oltre che nelle tecnologie fotovoltaiche impiegate. I moduli possono essere fissi o dotati di tracker ad inseguimento monoassiale; inoltre possono essere bifacciali posizionati in verticale nel caso di coltivazioni che necessitano di molto sole.
Agrivoltaico, cosa si può coltivare sotto i pannelli
Esistono classificazioni delle coltivazioni in funzione di quanto possono tollerare l’ombreggiamento e questo elemento deve ovviamente essere valutato con attenzione. Esistono colture, ad esempio le patate che, con l’ombra, convivono in tranquillità e altre che addirittura dall’ombreggiamento trovano beneficio. A seconda del tipo di coltivazione deve essere progettata la configurazione più adatta per garantire un’ottimale resa agricola ed energetica.
Alcune sperimentazioni condotte in Germania e riportate nelle guida del Mite hanno valutato il comportamento di diverse colture alla riduzione dell’illuminazione diretta causata dai pannelli. Risultano adatte o molto adatte molte coltivazioni, tra cui segale, orzo, avena, cavolo verde, colza, piselli, asparago, carota, ravanello, porro, sedano, finocchio, patata, luppolo, spinaci, insalata, fave. Risultano compatibili anche cipolle, fagioli, cetrioli, zucchine, mentre non sono adatte le piante con un elevato fabbisogno di luce, ad esempio frumento, farro, mais, alberi da frutto, girasole.
Quanto costa un sistema agrivoltaico: le stime
I costi per realizzare un sistema agrivoltaico comprendono diverse voci:
- Moduli fotovoltaici
- Inverter
- Strutture fisse o ad inseguimento solare per il montaggio dei moduli
- Componentistica elettrica (organi di manovra e protezione, cavi, cavidotti, quadri elettrici, cabine elettriche di campo, trasformatori, sensori elettrici e meteorologici)
- Progettazione, direzione lavori, collaudi, opere per la sicurezza
- Preparazione del sito di installazione e posa in opera
- Recinzione
- Connessione alla rete
Secondo le analisi del Fraunhofer Institute su alcuni casi concreti di agrivoltaico realizzati in Germania, rispetto ai circa 750 €/kW complessivi necessari per gli impianti a terra di tipo tradizionale, si arriva a circa 1.200 €/kW per sistemi a colture seminative e a 950 €/kW per sistemi a colture permanenti. Rispetto a un impianto tradizionale si ha, dunque, un incremento medio del 60% per un sistema a colture seminative e del 25% nel caso di un sistema a colture permanenti (i calcoli sono stati fatti considerando un impianto da 1 MW di potenza).
Gli incentivi del PNRR per gli impianti agrivoltaici
All’interno della Missione 2 (Rivoluzione verde e transizione ecologica), il PNRR prevede quasi 24 miliardi di euro per: sviluppo dell’energia rinnovabile, idrogeno, rete e mobilità sostenibile. Al capitolo energia rinnovabile, in particolare, sono previsti 1,1 miliardi per lo sviluppo dell’agrivoltaico da spendere entro il 2026. Lo scopo è migliorare le prestazioni climatico-ambientali del settore agricolo, responsabile del 10% delle emissioni di gas serra in Europa, e di rendere allo stesso tempo l’agricoltura più competitiva grazie alla riduzione dei costi energetici. I destinatari dei contributi saranno impianti agrivoltaici di medie e grandi dimensioni. Si vuole installare a regime una capacità produttiva di 1,04 GW, in grado di produrre circa 1.300 GWh di elettricità l’anno a zero emissioni. Entro dicembre 2024 tutti gli appalti dovrebbero essere aggiudicati e siamo in attesa del decreto e del bando di riferimento.
Con il PNRR saranno stanziati, verosimilmente contributi a fondo perduto, probabilmente fino al 40%, per la realizzazione degli impianti definiti agrivoltaici avanzati che avranno diritto a una corsia preferenziale, con un costo ammissibile di 1.500 euro/kW (pari al valore stabilito per il parco Agrisolare), oltre a una tariffa incentivante sull’energia prodotta.