Agrovoltaica
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La agrovoltaica (también llamada agrofotovoltaica, agrivoltaica o Agri-PV) es el uso dual del suelo que integra la producción agrícola o ganadera con la generación de electricidad mediante paneles solares fotovoltaicos, normalmente en estructuras elevadas que permiten las labores del campo y el paso de maquinaria. Su objetivo es optimizar el territorio al mantener la productividad agropecuaria mientras se produce energía renovable y se reducen impactos ambientales.
Sumario
Descripción
La agrovoltaica combina cultivos, pastoreo o invernaderos con arreglos fotovoltaicos diseñados para dejar pasar la luz necesaria, gestionar sombra y crear microclimas favorables. El diseño considera la altura de las estructuras, el espaciamiento, la orientación/inclinación de los módulos y, en su caso, seguidores solares y control dinámico de sombras según las fases de cultivo. Esta integración busca sinergias productivas y ambientales entre fotosíntesis y fotovoltaica, con múltiples configuraciones en función del contexto agroclimático y del sistema de producción elegido.[1][2]
Origen y desarrollo
El concepto fue propuesto a inicios de la década de 1980 por Adolf Goetzberger y Armin Zastrow, quienes plantearon la coexistencia de conversión de energía solar y cultivo de plantas en un mismo terreno. Décadas después, trabajos experimentales y de modelización impulsaron su desarrollo y adopción, destacando contribuciones europeas y proyectos piloto que evaluaron rendimientos agrícolas, producción eléctrica y efectos microclimáticos bajo distintas arquitecturas.[3][4]
Tipologías de sistemas
- Sistemas intercalados de paneles y cultivos: módulos espaciados y/o semitransparentes que compatibilizan fotosíntesis y producción eléctrica en campo abierto.[5]
- Estructuras elevadas: módulos a varios metros de altura para permitir paso de maquinaria y manejo de ganado; pueden incluir seguidores de un eje u orientaciones optimizadas.[6]
- Invernaderos fotovoltaicos: integración en techumbres para doble aprovechamiento (protección + energía), ajustando transmisión de luz según cultivo.[7]
- Configuraciones verticales con módulos bifaciales: tipo “valla” para cultivos extensivos o pasturas, con menor ocupación de suelo y compatibilidad con maquinaria y fauna.[8]
Beneficios potenciales
- Optimización del uso del suelo: producción de alimentos/forraje y electricidad en el mismo predio, con mejoras en el indicador de uso equivalente de la tierra; se han reportado incrementos de eficiencia de hasta 1,86 (186%) en ciertos esquemas y condiciones.[9]
- Mejoras microclimáticas: la sombra reduce temperatura extrema y evaporación, conserva humedad y puede disminuir estrés hídrico; se han observado ahorros de agua y mejoras de rendimiento en cultivos sensibles bajo arreglos adecuados.[10]
- Diversificación de ingresos y resiliencia: el aporte energético (autoconsumo/venta) complementa la renta agraria, reduciendo dependencia de insumos fósiles y mejorando la estabilidad económica del predio.[11][12]
Limitaciones y desafíos
- Compatibilidad cultivo–sombra: no todos los cultivos toleran la reducción de radiación; la respuesta depende de especie, variedad, fenología y clima. El diseño debe equilibrar transmisión de luz y captura fotovoltaica para evitar penalizaciones agronómicas.[13]
- Ingeniería y operación: mayores alturas, cargas de viento, acceso de maquinaria y manejo de fauna/pastoreo exigen soluciones estructurales, de mantenimiento y de seguridad específicas.[14]
- Marco regulatorio y normativo: la clasificación de suelos, permisos y ayudas varían por país; si bien las normas fotovoltaicas generales (p. ej., IEC) aplican, se impulsan guías específicas para contextos agrícolas y mejores prácticas de monitoreo agronómico.[15][16]
Aplicaciones y casos de uso
La agrovoltaica se aplica en horticultura, fruticultura (p. ej., bayas y manzanos bajo estructuras protectoras), cultivos extensivos, viticultura, pasturas para forraje y sistemas con pastoreo ovino entre filas de paneles. En climas cálidos y semiáridos, la reducción de estrés térmico e hídrico puede traducirse en ahorros significativos de agua y mayor estabilidad de rendimientos; en climas fríos o con cultivos muy heliodependientes, el diseño debe ser más selectivo.[17][18]
Nota terminológica
En la literatura se emplean como sinónimos agrovoltaica, agrofotovoltaica, agrivoltaica y Agri-PV para referirse a la integración deliberada de usos agrícolas y generación fotovoltaica en un mismo terreno.[19]
Véase también
- Energía solar fotovoltaica
- Agricultura sostenible
- Generación distribuida
Referencias
- ↑ Fraunhofer ISE. “Agri-Photovoltaics (Agri-PV)”. Consultado en: https://www.ise.fraunhofer.de/en/business-areas/photovoltaics/system-and-technologies/agri-photovoltaics.html
- ↑ Comisión Europea, JRC. “Agri-photovoltaics in the European Union: status, potentials and challenges” (2021). URL: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC123628
- ↑ Goetzberger, A.; Zastrow, A. “On the Coexistence of Solar-Energy Conversion and Plant Cultivation”. International Journal of Solar Energy 1(1), 55–69 (1982). DOI: https://doi.org/10.1080/01425918208909875
- ↑ Comisión Europea, JRC. “Agri-photovoltaics in the European Union: status, potentials and challenges” (2021). URL: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC123628
- ↑ Fraunhofer ISE. “Agri-Photovoltaics (Agri-PV)”. Consultado en: https://www.ise.fraunhofer.de/en/business-areas/photovoltaics/system-and-technologies/agri-photovoltaics.html
- ↑ Comisión Europea, JRC. “Agri-photovoltaics in the European Union: status, potentials and challenges” (2021). URL: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC123628
- ↑ NREL. “What Is Agrivoltaics?” (Blog/co-locación agro–solar). URL: https://www.nrel.gov/state-local-tribal/blog/posts/agrivoltaics.html
- ↑ Comisión Europea, JRC. “Agri-photovoltaics in the European Union: status, potentials and challenges” (2021). URL: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC123628
- ↑ Fraunhofer ISE. “Agri-Photovoltaics (Agri-PV)”. Consultado en: https://www.ise.fraunhofer.de/en/business-areas/photovoltaics/system-and-technologies/agri-photovoltaics.html
- ↑ Barron-Gafford, G.A. et al. “Agrivoltaics provide mutual benefits across the food–energy–water nexus”. Nature Sustainability 2, 848–855 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41893-019-0364-5
- ↑ NREL. “What Is Agrivoltaics?” (Blog/co-locación agro–solar). URL: https://www.nrel.gov/state-local-tribal/blog/posts/agrivoltaics.html
- ↑ Comisión Europea, JRC. “Agri-photovoltaics in the European Union: status, potentials and challenges” (2021). URL: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC123628
- ↑ Marrou, H.; Dufour, L.; Wéry, J. “How does a shelter of solar panels influence water flows in a soil–plant system? A simulation study in agrivoltaic systems”. Agricultural and Forest Meteorology 259, 275–285 (2018). DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2018.05.026
- ↑ Comisión Europea, JRC. “Agri-photovoltaics in the European Union: status, potentials and challenges” (2021). URL: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC123628
- ↑ Comisión Europea, JRC. “Agri-photovoltaics in the European Union: status, potentials and challenges” (2021). URL: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC123628
- ↑ IEA PVPS. “Agrivoltaics – Overview of Technologies, Best Practices and Research Challenges” (2021). URL: https://iea-pvps.org
- ↑ Barron-Gafford, G.A. et al. “Agrivoltaics provide mutual benefits across the food–energy–water nexus”. Nature Sustainability 2, 848–855 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41893-019-0364-5
- ↑ Fraunhofer ISE. “Agri-Photovoltaics (Agri-PV)”. Consultado en: https://www.ise.fraunhofer.de/en/business-areas/photovoltaics/system-and-technologies/agri-photovoltaics.html
- ↑ Fraunhofer ISE. “Agri-Photovoltaics (Agri-PV)”. Consultado en: https://www.ise.fraunhofer.de/en/business-areas/photovoltaics/system-and-technologies/agri-photovoltaics.html
