Legambiente. Agrivoltaico, le sfide per un’Italia agricola e solare

Il settore della produzione di energia da fonti rinnovabili agricole, le cosiddette “agroenergie”, rappresenta una delle sfide più importanti per la strategia di sviluppo dell’agroalimentare nazionale e per lo sviluppo di un sistema energetico che punti alla decarbonizzazione entro il 2040

LEGAMBIENTE

Novembre 2020

L’emergenza climatica determinerà impatti sociali, economici e ambientali drammatici in ogni parte del mondo e può essere arginata solo puntando a fare delle fonti rinnovabili il centro di un sistema energetico che punti alla decarbonizzazione entro il 2040.

In Italia raggiungere questo obiettivo è possibile, ma abbiamo bisogno di attuare misure coraggiose e praticabili in tutti i settori, in modo da ridurre i fabbisogni di energie fossili, attraverso l’efficienza energetica e lo sviluppo di impianti da fonti rinnovabili in ogni territorio.

La novità è che le nuove rinnovabili, come l’eolico e, soprattutto, il fotovoltaico, hanno raggiunto un grado di maturità tecnologica che, unitamente alla diminuzione dei costi e alla crescita dei volumi produttivi di moduli, consente oggi di affrontare il decollo definitivo di queste fonti come sostituti delle fonti fossili nella generazione elettrica.

Per il fotovoltaico un fattore limitante delle installazioni è, oggi, la disponibilità di superfici. L’utilizzo di pannelli in copertura di edifici o infrastrutture è sicuramente l’opzione primaria, per la maggiore compatibilità paesaggistica e ambientale, ma sebbene sulla carta i numeri, in termini di estensione delle coperture solarizzabili, potrebbero essere sufficienti a soddisfare l’intero fabbisogno, non possiamo nasconderci che tali superfici sono soggette a molti vincoli (artistici, paesistici, fisici, proprietari, finanziari, civilistici, amministrativi, condominiali, ecc.) che rendono difficile la solarizzazione completa dei tetti degli edifici. Sicuramente si dovrà fare tutto il possibile in termini di incentivi e semplificazioni per spingere le installazioni sui tetti, anche attraverso la costituzione di comunità energetiche, tuttavia il fattore tempo è destinato ad essere sempre più imperativo con il procedere della crisi climatica, e la somma di una moltitudine di installazioni in copertura difficilmente potrà affrontare in modo efficace l’esigenza di una rapida e diffusa riconversione dell’intero sistema di generazione. (…)

(…) L’attuale sistema nazionale di generazione elettrica evidenzia un fabbisogno annuo di circa 320 TWh (dati Terna 2019). Di questi, 167 (il 52%) derivano da fonti termiche non rinnovabili, 47 da idroelettrico, 24 da fotovoltaico, 16,8 da rinnovabili termiche (biomasse), 20 da eolico, 5,5 da geotermico.

Questi sono i numeri con cui lo sviluppo del fotovoltaico deve confrontarsi, oggi le rinnovabili nel loro complesso soddisfano quasi il 40% del fabbisogno elettrico e nello specifico il FV rappresenta poco più dell’8% della generazione elettrica.

Nella transizione energetica che auspichiamo, entro il 2030, la fonte fotovoltaica da sola deve arrivare a soppiantare almeno il 60% dell’attuale generazione da fonti termiche fossili, arrivando a una produzione di 100 TWh, ottenibile solo moltiplicando per 5 l’attuale potenza installata (il PNIEC, conservativamente, ipotizza una crescita di 3,5 volte del fotovoltaico, che resta in ogni caso la fonte soggetta a maggiori potenziali di incremento), e realizzando nuove superfici di pannelli per una potenza di oltre 75 GWp. Considerando anche il fabbisogno supplementare legato alla necessità di realizzare accumuli di energia elettrica, ciò corrisponde ad una superficie di pannelli nell’ordine di 50.000 ettari, ovvero 500 milioni di mq, da collocare il più possibile su coperture.

Tuttavia è evidente che, in Italia come negli altri Paesi europei, il raggiungimento di un obiettivo così sfidante di produzione FV richieda il reperimento di superfici a terra che possano accogliere un numero importante di mq di pannelli fotovoltaici.

Usi agricoli versus consumo di suolo In uno scenario di questo tipo il fotovoltaico si prospetta come una fonte a rischio di eccessiva invadenza territoriale.

Agrivoltaico: un nuovo delivery model per il fotovoltaico, con le aziende agricole al centro

Esiste un differente modello che, anziché sostituire, integri la generazione fotovoltaica nella organizzazione di un’azienda agricola? In cui la produzione elettrica, la manutenzione del suolo e della vegetazione risulti integrata e concorrente al raggiungimento degli obiettivi produttivi – economici e ambientali – del gestore/proprietario dei terreni?

Sì, da tempo la convivenza tra fotovoltaico e produzione agricola è auspicata e sperimentata, ma solo da alcuni anni è attivo un approccio sistematico e impostato su basi agronomiche.

 É a questo approccio che si fa riferimento quando si usa il termine “agrivoltaico”: risale al 2011 la prima pubblicazione scientifica che ne ha fornito una definizione a partire da una semplice considerazione di natura termodinamica: la fotosintesi vegetale è un processo intrinsecamente inefficiente nella conversione energetica della luce solare, un rendimento nell’ordine del 3% a fronte di un 15% (all’epoca della pubblicazione, oggi molto di più) di rendimento elettrico del processo fotovoltaico. Ciò rende l’applicazione fotovoltaica termodinamicamente performante, in termini di conversione energetica, rispetto alle normali coltivazioni con cui deve integrarsi.

La riappropriazione di un ruolo di produttore energetico per il settore agricolo passa dunque dall’interpretare una parte da protagonista nella transizione energetica solare: la convivenza di questa con le altre produzioni agricole (food crop, mangimi, materie prime) è un potente vettore di miglioramento della prestazione economica dell’agricoltura, e quindi in ultima istanza un veicolo di rafforzamento del ruolo e del presidio produttivo che questo comparto è in grado di determinare sul territorio.

La conoscenza della risposta delle colture alle diverse condizioni di illuminazione, umidità, temperatura e ventosità impostate dalla coesistenza di installazioni fotovoltaiche consente di valutare combinazioni che premiano la produzione vegetale in tutte quelle condizioni – e in particolare alle latitudini più meridionali – in cui l’intensità luminosa non costituisce il fattore limitante allo sviluppo vegetativo, essendolo invece altri fattori (a partire da quelli di disponibilità idrica) che presidiano lo scambio pianta-atmosfera.

Stimolanti appaiono i possibili ricorsi ad approcci di precision farming (sensoristica e automazione in campo) per ottimizzare la produzione. Gli autori dello studio arrivano a valutare, per le terre interessate da installazioni agrivoltaiche, un aumento delle produttività del 35-73%, in funzione del tipo di coltura e del disegno dell’impianto. (…)

Quale governance per la diffusione dell’agrivoltaico?

La sfida che il nostro Paese ha oggi di fronte è quella di accompagnare la necessaria, grande, diffusione del solare in ogni territorio per farla diventare un fattore di sviluppo e di creazione di valore. Per riuscirci occorre affrontare da un lato il tema delle regole per semplificare le installazioni, a partire da quelle in copertura, e dall’altro trovare forme di incentivo per modelli virtuosi di imprese agrivoltaiche.

Obiettivi per la tutela e l’integrazione nel paesaggio del fotovoltaico a terra

Di fronte alla diffusione di progetti che oggi sono competitivi senza necessità di incentivi, occorre ripensare completamente l’approccio.

Il paradosso, come abbiamo visto, è che nel nostro Paese nel 2012, in pieno boom del fotovoltaico a terra spinto dagli incentivi del conto energia, si decise di vietarlo per legge, mentre in parallelo alcune Regioni intervenivano attraverso Piani paesaggistici e Linee Guida, in attuazione di quelle nazionali del 2010, per individuare le aree non idonee.

Ora siamo in una nuova fase e occorre proporre un percorso trasparente, discusso e condiviso con tutti gli interlocutori che permetta di fissare regole capaci di evitare trasformazioni irreversibili con impianti fotovoltaici di grandi dimensioni che determinino danni ecologici o dismissione di terreni produttivi con espulsione di aziende agricole.

Per Legambiente dopo 10 anni è arrivato il momento di rivedere le Linee guida per l’autorizzazione degli impianti da fonti rinnovabili e fissare nuove regole capaci di tutelare il paesaggio, il suolo e la biodiversità, e di spingere il modello agrivoltaico attraverso specifiche procedure e incentivi. (…)

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Si veda ad esempio l’ormai storico articolo: Goetzberger A., Astrow A., On the coexistence of solarenergy conversion and plant cultivation, Int. J. Solar Energy, 1, 55-69, 1982.

Dupraz C, et al, Combining solar photovoltaic panels and food crops for optimising land use: towards new agrivoltaics schemes. Renewables Energy, 36, 2725, 2011

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
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