Agrivoltaico per viticolture

Un gruppo di scienziati della City University di Hong Kong ha sviluppato un nuovo design per progetti agrivoltaici destinati ad essere realizzati in viticolture.

I ricercatori hanno presentato il nuovo sistema nello studio “Integrated techno-economic and life cycle assessment of shared circular business model based blockchain-enabled dynamic grapevoltaic farm for major grape growing states in India“, che è stato recentemente pubblicato sulla rivista internazionale Renewable Energy.

Secondo quanto comunicato dai ricercatori, il sistema proposto facilita la raccolta dell’acqua piovana grazie al fatto che l’inclinazione del pannello solare segue la direzione della pioggia. Il sistema poi immagazzina e riutilizza l’acqua raccolta per scopi di irrigazione.

I ricercatori, inoltre, hanno utilizzato un modello di business circolare basato su tecnologie blockchain e contratti smart con il proposito di coordinare gli operatori di sistemi agrivoltaici e i viticoltori.

“Il sistema proposto funziona anche senza configurazione blockchain”, ha detto a pv magazine il coordinatore del progetto di ricerca, Nallapaneni Manoj Kumar. “Ma con la configurazione blockchain, l’agrivoltaico funziona in modo più efficiente con un perfetto coordinamento considerando tutte le incertezze che sorgono tra la generazione di energia solare e la coltivazione delle viti in termini di co-locazione di usi condivisibili come l’acqua per l’irrigazione delle colture e il lavaggio dei pannelli solari. Questo è possibile solo quando il sistema è in grado di monitorare l’installazione in tempo reale e operare automaticamente tramite contratti intelligenti.”

Gli accademici hanno utilizzato un approccio tecno-economico conosciuto come RePLiCATE per dimostrare la fattibilità multifunzionale del sistema in diversi stati produttori di uva in India e hanno affermato che le attuali normative del paese per i contratti di acquisto di energia (PPA) non stanno rendendo l’agrivoltaico un’opzione percorribile. “I contratti intelligenti, invece, permettono di automatizzare gli accordi e forniscono un collegamento al mercato dell’energia e del commercio dell’uva”, hanno dichiarato.

Per il suo modello di azienda agricola “Grapevoltaic” di 1 ettaro, il team di ricerca ha considerato la pianificazione del vigneto, le configurazioni solari fotovoltaiche per i vigneti, il fabbisogno idrico delle colture tenendo conto dell’evapotraspirazione, il potenziale di raccolta dell’acqua piovana e il fabbisogno energetico per l’estrazione delle acque sotterranee. La modellazione ha coinvolto 1.458 piante in crescita su 27 file e un impianto fotovoltaico da 504 kW disposto su 14 file. Il sistema presentava pannelli da 100 W e dimensioni di 1.197 mm × 535 mm. Tra i moduli c’era una distanza di 0,13 metri.

I pannelli hanno una superficie che permette il libero deflusso dell’acqua. L’acqua può essere poi utilizzata per pulire i pannelli stessi o fornire irrigazione tramite un sistema di gocciolamento collegato a un serbatoio di accumulo.

Gli scienziati hanno affermato che il reddito totale generato da un’azienda agricola di tipo “Grapevoltaic” di 1 ettaro potrebbe variare a seconda della produzione di elettricità e resa dell’uva, dei prezzi dell’elettricità e dei prezzi di mercato dell’uva. Hanno affermato, inoltre, che il sistema proposto può ridurre il consumo di acqua per gli agricoltori e gli stessi operatori fotovoltaici.

“L’agrivoltaico, in generale, è una buona soluzione per la produzione di uva poiché la pianta è tollerante all’ombra ma è anche più sensibile agli eventi meteorologici”, ha affermato Nallapaneni. “Per evitarli, abbiamo bisogno di sistemi tecnici così elevati che possano collegare, ad esempio, l’azienda agricola alla piattaforma GrapeNet, dove le normative commerciali e le certificazioni dell’uva possono essere eseguite con un clic”.