La convergencia de la agricultura y las energías renovables es un paradigma emergente en el desarrollo sostenible. En los últimos años, la agrovoltaica, que combina la energía photo voltaic con actividades agrícolas, ha ganado un impulso significativo.
Este enfoque innovador promete optimizar el uso de la tierra, mejorar la seguridad alimentaria y contribuir a los objetivos de energía renovable. La integración de sistemas de producción agrícola, forrajera y ganadera dentro de granjas solares de gran escala ejemplifica esta sinergia y muestra proyectos, innovaciones e inversiones recientes que impulsan el campo.
Según BIS Analysis, se espera que el mercado agrovoltaico alcance los 15.870 millones de dólares en 2033, desde el tamaño del mercado de 2.010 millones de dólares en 2023, creciendo a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 22,93% durante el período previsto.
El concepto de agrivoltaica
La agrovoltaica implica colocar estratégicamente paneles solares encima o entre cultivos, tierras de pastoreo o áreas de forraje. Este doble uso de la tierra aborda la creciente competencia entre las necesidades agrícolas y la expansión de las energías renovables. Al armonizar estos dos sectores críticos, la agrivoltaica maximiza la productividad de la tierra, aumenta los retornos económicos para los agricultores y scale back la huella ambiental de los parques solares.
Proyectos e innovaciones recientes en agrovoltaica
Varios proyectos recientes ejemplifican la aplicación práctica y los beneficios de la agrovoltaica, destacando enfoques innovadores e inversiones significativas.
Jardín photo voltaic de Jack – Colorado, EE. UU.
Jack’s Photo voltaic Backyard en el condado de Boulder, Colorado, es uno de los proyectos agrivoltaicos más destacados de Estados Unidos. Esta granja photo voltaic de 1,2 MW integra varios cultivos, incluidas verduras de hojas verdes, tubérculos y bayas, debajo y alrededor de los paneles solares. El proyecto colabora con el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) y universidades locales para estudiar los efectos de la protección photo voltaic en el rendimiento de los cultivos y los microclimas. Los primeros resultados indican que ciertos cultivos se benefician de la sombra parcial proporcionada por los paneles solares, lo que ayuda a reducir la evaporación del agua y mitigar el estrés por calor.
Fraunhofer ISE – Alemania
El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Photo voltaic (ISE) ha sido pionero en la agrivoltaica en Alemania. Su proyecto en Heggelbach combina un sistema photo voltaic de 194 kW con prácticas de agricultura biológica. Los paneles solares están elevados de tres a cinco metros sobre el suelo, lo que permite realizar actividades agrícolas tradicionales debajo. Los hallazgos iniciales sugieren que la agrovoltaica puede mantener y, en algunos casos, incluso aumentar el rendimiento de los cultivos y, al mismo tiempo, producir energía limpia. Este proyecto ha atraído la atención y la financiación tanto del gobierno alemán como de la Unión Europea, enfatizando su potencial como modelo de agricultura y producción de energía sostenibles.
El Proyecto Agrofotovoltaico (APV) – Kenia
En regiones áridas como Kenia, la agrovoltaica ofrece una solución prometedora a los desafíos de la escasez de agua y la seguridad alimentaria. El proyecto Agrofotovoltaico (APV), apoyado por el gobierno alemán y socios locales, integra paneles solares con actividades agrícolas en zonas de tierras secas. Los paneles solares reducen la pérdida de humedad del suelo y crean un entorno de cultivo más favorable al proporcionar sombra. Este proyecto demuestra la adaptabilidad de la energía agrivoltaica a diferentes climas y su potencial para mejorar la resiliencia frente al cambio climático.
Innovaciones que impulsan la agrovoltaica a una valoración de mercado de 15.870 millones de dólares
Las innovaciones en tecnología y prácticas agrícolas son cruciales para el avance de la agrovoltaica. Los desarrollos recientes se han centrado en optimizar el diseño y la gestión de sistemas agrivoltaicos para maximizar sus beneficios.
Sistemas dinámicos de seguimiento photo voltaic
Los paneles solares fijos tradicionales pueden limitar la cantidad de luz photo voltaic que llega a los cultivos. Sin embargo, los sistemas dinámicos de seguimiento photo voltaic, que ajustan el ángulo de los paneles a lo largo del día, ofrecen una solución. Estos sistemas optimizan la captura de energía photo voltaic al tiempo que permiten que llegue más luz photo voltaic al suelo. Los proyectos que incorporan seguimiento dinámico, como el proyecto SunAgri en Francia, han mostrado resultados prometedores en el equilibrio de la producción de energía con la productividad agrícola.
Selección adaptativa de cultivos
Elegir cultivos adecuados para crecer en sistemas agrivoltaicos es elementary. Las investigaciones indican que ciertos cultivos, como las hortalizas y las plantas forrajeras tolerantes a la sombra, prosperan en entornos agrivoltaicos. Los esfuerzos de colaboración entre agrónomos y desarrolladores solares están refinando las estrategias de selección y rotación de cultivos para mejorar los rendimientos y la eficiencia del uso de la tierra. Por ejemplo, un estudio de la Universidad de Arizona exploró el cultivo de hierbas y verduras de hojas verdes bajo paneles solares, lo que demostró una mayor eficiencia en el uso del agua y una mejor calidad de los cultivos.
Integración ganadera
La integración de la ganadería con las granjas solares presenta un enfoque innovador para la agrovoltaica. Los animales que pastan, como las ovejas, pueden mantener la vegetación bajo paneles solares, lo que scale back la necesidad de corte mecánico y contribuye a la salud del suelo. La Extensión de Energía Limpia de la Universidad de Massachusetts Amherst ha implementado un proyecto en el que las ovejas pastan bajo paneles solares, lo que demuestra la viabilidad y los beneficios de este enfoque. Esta integración mejora la eficiencia en el uso de la tierra y proporciona flujos de ingresos adicionales para los agricultores.
Inversiones en agrovoltaica
El creciente interés en la agrovoltaica ha atraído importantes inversiones tanto del sector público como del privado. Estas inversiones son cruciales para ampliar los proyectos agrovoltaicos y promover la investigación y el desarrollo.
Apoyo gubernamental
Los gobiernos de todo el mundo reconocen el potencial de la agrovoltaica y brindan incentivos financieros para apoyar su adopción. En la Unión Europea, el programa Horizonte 2020 ha asignado fondos para proyectos piloto y de investigación agrivoltaica. De manera comparable, el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) y el Departamento de Energía (DOE) han lanzado iniciativas para promover prácticas agrivoltaicas, ofreciendo subvenciones y asistencia técnica a agricultores e investigadores.
Inversión del sector privado
Las empresas privadas y los inversores también están desempeñando un papel important en el avance de la agrovoltaica. Empresas de energía photo voltaic como NextEra Power y Enel Inexperienced Energy están explorando proyectos agrovoltaicos como parte de sus carteras de energía renovable. Además, las empresas de capital riesgo están invirtiendo en nuevas empresas centradas en tecnologías y servicios agrivoltaicos. Por ejemplo, Sunfolding, una empresa especializada en tecnología de seguimiento photo voltaic, ha recaudado importantes fondos para desarrollar sistemas adaptativos para aplicaciones agrivoltaicas.
Instituciones académicas y de investigación
Las instituciones académicas y de investigación están a la vanguardia de la innovación agrivoltaica. Universidades, como la Universidad de California, Davis y la Universidad de Massachusetts Amherst, están llevando a cabo investigaciones exhaustivas sobre la agrovoltaica, explorando diseños de sistemas óptimos, combinaciones de cultivos y prácticas de gestión. Estas instituciones suelen colaborar con agencias gubernamentales, empresas privadas y agricultores para traducir los resultados de la investigación en aplicaciones prácticas.
Desafíos y el camino por delante
Viabilidad Técnica y Económica
La viabilidad técnica de los sistemas agrivoltaicos depende del clima native, las condiciones del suelo y los tipos de cultivos. Garantizar que los paneles solares y las actividades agrícolas no interfieran entre sí requiere una planificación y un diseño cuidadosos. Además, la viabilidad económica de la energía agrivoltaica depende de equilibrar la producción de energía con la producción agrícola. Los formuladores de políticas y los inversionistas deben considerar estos factores al apoyar proyectos agrivoltaicos.
Marcos regulatorios
Marcos regulatorios claros y de apoyo son esenciales para el crecimiento de la agrovoltaica. Las políticas que incentivan las prácticas de uso twin de la tierra agilizan los procesos de obtención de permisos y brindan apoyo financiero a los agricultores pueden acelerar la adopción de la agrovoltaica. Los gobiernos deberían trabajar para crear entornos regulatorios favorables que fomenten la colaboración entre los sectores energético y agrícola.
Participación de la comunidad
Involucrar a las comunidades y partes interesadas locales es essential para el éxito de los proyectos agrivoltaicos. Los agricultores, en specific, deben participar en las etapas de planificación e implementación para garantizar que los sistemas agrivoltaicos satisfagan sus necesidades y expectativas. Generar confianza y fomentar asociaciones entre desarrolladores de energía photo voltaic, agricultores e investigadores puede impulsar la integración exitosa de la agrovoltaica en las prácticas agrícolas convencionales.
Conclusión
La agrovoltaica representa un enfoque transformador para el uso sostenible de la tierra y ofrece una solución prometedora a los desafíos de la seguridad alimentaria, la energía renovable y el cambio climático. Al integrar sistemas de producción agrícola, forrajera y ganadera dentro de granjas solares de gran escala, la agrovoltaica maximiza la productividad de la tierra y los retornos económicos al tiempo que scale back los impactos ambientales. A medida que este campo evolucione, la colaboración entre gobiernos, sectores privados e instituciones de investigación será clave para maximizar todo su potencial y crear un futuro más sostenible.
Para obtener más información sobre esta industria en crecimiento, consulte el informe Mercado de agrovoltaica: un análisis international y regional de BIS Analysis.
Acerca del editor: BIS Analysis es una empresa de asesoramiento, investigación e inteligencia de mercado international que se centra en las tendencias tecnológicas emergentes que probablemente revolucionen el mercado. Su equipo incluye veteranos, expertos y analistas de la industria con diversos antecedentes en consultoría, banca de inversión, gobierno y mundo académico.
