Producción agrícola y energía solar fotovoltaica en la misma superficie

El creciente requerimiento de energía para industrias y centros urbanos ha aumentado la demanda por terrenos para generación de energía. Esto crea conflictos con la agricultura por el uso de suelo y aumenta el valor de los predios.

Como solución a este problema es posible combinar en un mismo terreno la producción agrícola y la generación de electricidad con paneles fotovoltaicos en altura.

Fraunhofer Chile ayuda a integrar tecnologías solares fotovoltaicas en predios agrícolas, adaptando en Chile una experiencia que lleva años de aplicación a escala comercial en Europa y Asia.


Beneficios 

 

Un estudio realizado por el Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar (ISE) en Alemania demostró que al cabo de dos años, la implementación de  un sistema agrovoltaico piloto aumentó la eficiencia en el uso de suelo en 160%, tomando en cuenta la productividad agrícola más la producción energética.

En el caso de papas la eficiencia en uso del suelo aumentó en 186% por hectárea con el sistema agrovoltaico, en comparación con el año anterior.

En el caso de Chile, estudios realizados por Fraunhofer Chile en coliflor (datos no publicados) han mostrado que no hay diferencias significativas en los principales atributos de calidad entre cultivos con y sin sombreamiento de paneles fotovoltaicos.


Los paneles se disponen de manera de generar un sombreado uniforme sobre el cultivo intervenido, permitiendo actividades agrícolas junto con la producción de energía solar fotovoltaica.

Adaptada a las condiciones chilenas, la tecnología agrovoltaica es una solución innovadora, sustentable y eficiente en el uso de los recursos (agua, energía, terrenos agrícolas).

El cultivo bajo paneles fotovoltaicos tiene alto potencial en zonas áridas y semiáridas y con alta radiación solar. Estos  pueden instalarse sobre diversos cultivos, incluyendo viñas, frutales menores (ej. arándanos, frambuesas, frutillas, grosella, zarzaparrilla, maqui, tuna, granado y physalis, entre otros) y, si hay factibilidad económica, también frutales de mayor altura.

 

Impactos positivos 

 

•       Evita competencia por el uso de suelos para agricultura y energía.

•       Menor estrés hídrico, pérdida de agua por transpiración y mayor producción de ciertos cultivos en zonas áridas (ají chiltepin, ají jalapeño, tomates cherry) (Barron-Gafford, G.A, Nature Sustainability 2019).

•       Oportunidad para el desarrollo de nuevas líneas de productos agrícolas de tipo premium, con menor huella de carbono.

•       Como efecto del sombreado de los paneles en altura, se logra proteger plantas sensibles a golpes de sol  (Barron-Gafford, G.A, Nature Sustainability 2019).

•      En áreas bajo paneles fotovoltaicos el suelo mantiene mayor humedad, se registra un uso más eficiente del agua y mayor biomasa, en el caso de pastizales para ganado  (Hassanpou Adeh et al., 2018)

•       Generación de electricidad para procesos agrícolas, lo que permite instalar sistemas de riego automatizado para mejorar la eficiencia en el uso de agua.

•       Puede convertirse en un importante aporte para el desarrollo de sistemas de generación solar a nivel distribuido.

•       Ahorro de costos debido a la autogeneración energética en el predio y eventual venta de la energía excedente a las redes de distribución (Ley 20.517 de Generación Distribuida)

Proyecto AgroPV de Fraunhofer Chile

La Región Metropolitana de Chile genera 33% de la producción hortícola del país, mientras que su expansión urbana genera una fuerte presión sobre terrenos agrícolas.  El proyecto AgroPV, implementado por Fraunhofer Chile con financiamiento del FIC-R Metropolitano (2015), propone aliviar parte de este conflicto al ofrecer un doble uso de suelo: producción agrícola y generación de energía limipia.

 

En el proyecto AgroPV participan investigadores de los centros de Tecnologías para Energía Solar (CSET) y de Biotecnología de Sistemas (CSB) de Fraunhofer Chile: por un lado, CSET transfirió la tecnología e hizo las adaptaciones técnicas y económicas a las condiciones locales, y por otro, CSB estudia el crecimiento de diferentes especies de hortalizas bajo las condiciones de los paneles fotovoltaicos en los predios piloto.

Los pilotos

Fraunhofer Chile, instaló tres pilotos de AgroPV en predios hortícolas de las comunas de El Monte, Curacaví y Lampa, en colaboración con Fraunhofer ISE (Alemania).
Cada piloto tiene una capacidad instalada de 13 kWp, pudiendo generar hasta 20,8 MWh/año. Con esto se deja de emitir 8,8 ton CO2/año.

Si te interesa implementarlo

Fraunhofer Chile analizará el potencial técnico-económico de la implementación de una planta piloto en el sector geográfico requerido. Se instalará el sistema de paneles, se recomendarán los cultivos más apropiados para las condiciones establecidas y se capacitará a los técnicos y encargados durante el desarrollo de la fase piloto.