Un nuevo informe del Task 13 del Programa de Sistemas de Energía Fotovoltaica de la Agencia Internacional de la Energía (IEA-PVPS), titulado «Dual Land Use for Agriculture and Solar Power Production: Overview and Performance of Agrivoltaic Systems» (Doble uso del suelo para agricultura y producción de energía solar: Panorama y desempeño de los sistemas agrovoltaicos), presenta una visión convincente de cómo la energía solar y la agricultura no solo pueden coexistir, sino prosperar juntas. Ante la creciente presión por descarbonizar el sistema energético sin sacrificar tierras cultivables ni biodiversidad, la agrovoltaica se está convirtiendo en una vía crucial hacia el desarrollo sostenible.
Una solución para dos crisis
La agrovoltaica, que combina sistemas fotovoltaicos (FV) con actividades agrícolas en un mismo terreno, aborda dos desafíos críticos: la demanda de energía limpia y la preservación de suelos fértiles. Mientras que las instalaciones FV en suelo suelen enfrentar críticas por ocupar tierras agrícolas, esta práctica ofrece una alternativa beneficiosa para ambos sectores.
El informe destaca que la agrovoltaica puede aumentar la resiliencia agrícola ante el cambio climático, protegiendo cultivos de fenómenos extremos, mejorando la retención de agua e incluso creando hábitats que favorecen la biodiversidad. Esta doble funcionalidad la hace especialmente relevante en un contexto de eventos climáticos más intensos y crecimiento poblacional.
Tendencias globales y diversidad tecnológica
Desde sistemas elevados compactos en Japón, adaptados a la horticultura, hasta grandes instalaciones en espacios abiertos en EE.UU. enfocadas en pastoreo y polinizadores, el informe resalta el enorme potencial de aplicaciones agrovoltaicas. Para 2021, la capacidad global pasó de apenas 5 MWp en 2012 a 14 GWp, impulsada por políticas gubernamentales en países como Francia, Alemania, Italia y China.
Las configuraciones varían significativamente: sistemas elevados, FV en espacios intermedios e integraciones en invernaderos ofrecen ventajas y desafíos únicos. Dado que las prácticas agrícolas difieren en cada región, no existe un enfoque único. Por ello, el informe subraya la importancia de adaptar los diseños a los tipos de cultivo y al clima local.
Definiciones y clarificaciones
Un hallazgo clave del informe es la complejidad de integrar dos sectores tan distintos: la agricultura y la energía. Esta convergencia exige comunicación y colaboración constante. Dado su rápido crecimiento y la participación de múltiples actores con objetivos potencialmente divergentes, armonizar definiciones y clarificar metas es un primer paso crítico.
Términos como «solar sharing», «agrovoltaica» o «agrisolar» se usan indistintamente, pero el consenso apunta a «agrovoltaica» como denominación principal. Sin embargo, las definiciones aún varían entre países, un problema que debe resolverse.
Además, las percepciones difieren: algunos actores la ven como una innovación centrada en energía, mientras que otros priorizan su potencial agrícola. Para conciliar estas visiones, el informe enfatiza la necesidad de plataformas multidisciplinarias, investigación interdisciplinaria y criterios de evaluación transparentes.
Herramientas de modelado y simulación
Para maximizar la eficiencia, es crucial modelar y simular el rendimiento agrícola y fotovoltaico antes de instalar los sistemas. Desde análisis de radiación y sombreado hasta modelos de productividad de cultivos e hidrología del suelo, estas herramientas permiten predecir interacciones entre paneles FV y actividades agrícolas. No obstante, la complejidad aumenta al considerar geografía, tipo de cultivo y clima local, por lo que se requieren herramientas integradas que combinen estas variables.
Indicadores clave de desempeño (KPI)
El informe propone un marco de evaluación con indicadores esenciales:
- Land Equivalent Ratio (LER, relación equivalente de tierra): Mide la productividad combinada de agricultura y energía frente a su desempeño en terrenos separados.
- Rendimiento específico (kWh/kW): Evalúa la productividad eléctrica por capacidad FV instalada.
- Productividad del agua (WP): Analiza la eficiencia del riego bajo paneles solares.
Estos KPIs permiten comparar sinergias y compensaciones, facilitando la toma de decisiones.
Desafíos operativos y monitoreo
Los sistemas agrovoltaicos exigen protocolos rigurosos debido a las interdependencias entre sus componentes. Por ejemplo, el sombreado de los paneles puede afectar cultivos, mientras que labores agrícolas podrían dañar infraestructura FV. Por ello, el monitoreo debe incluir:
- Rendimiento agrícola y eléctrico.
- Variables microclimáticas.
- Necesidades de mantenimiento.
Otros retos incluyen mayor complejidad en operación y mantenimiento (O&M), riesgos en sistemas con ganado, y la coordinación entre agricultores y operadores energéticos. El informe recomienda marcos de monitoreo adaptativos y análisis continuo de datos.
Aspectos legales y socioeconómicos
El marco regulatorio sigue siendo fragmentado. En países como Francia, Japón y EE.UU., faltan procesos armonizados de permisos y clasificaciones claras de uso de suelo. Los incentivos también varían: algunos gobiernos ofrecen tarifas preferenciales o beneficios fiscales, mientras que otros no distinguen entre FV convencional y sistemas de doble uso. El informe aboga por políticas basadas en desempeño que premien tanto la generación energética como la productividad agrícola.
Desde una perspectiva social, la agrovoltaica puede revitalizar zonas rurales al diversificar ingresos y reducir vulnerabilidad climática. Sin embargo, su éxito depende de involucrar a actores locales desde etapas tempranas, especialmente a agricultores y dueños de tierras.
Hacia el futuro
La agrovoltaica es un sector joven con desafíos pendientes, como herramientas de modelado integrado e incertidumbres en O&M a largo plazo. No obstante, las oportunidades son inmensas: este enfoque podría ser clave para cumplir metas climáticas, preservar ecosistemas y sostener la agricultura en un mundo más cálido.
Futuras investigaciones y políticas deben enfocarse en:
- Refinar definiciones y estándares.
- Crear incentivos basados en desempeño.
- Financiar estudios interdisciplinarios.
Con diseños optimizados, monitoreo robusto y colaboración, la agrovoltaica puede escalar de proyectos piloto a soluciones mainstream.
En un contexto de creciente presión sobre el uso de la tierra, esta práctica ofrece un modelo esperanzador: uno donde los paneles solares no solo generan energía, sino que también ayudan a cultivar la tierra que ocupan.
Autor: Ignacio Landivar
Descargar el manual
Para acceder al informe «Doble uso del suelo para agricultura y producción de energía solar», descarga de la última edición aquí.
Sobre el IEA PVPS Task 13
El Task 13 de IEA PVPS fomenta la colaboración internacional para mejorar la confiabilidad de los sistemas fotovoltaicos mediante la recopilación, análisis y difusión de datos sobre su desempeño técnico y durabilidad. Su objetivo es proporcionar recomendaciones prácticas para optimizar su rendimiento eléctrico y económico en distintas regiones climáticas.
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