Progettazione di un impianto fotovoltaico per l’olivicoltura

Un gruppo di ricerca dell’Università di Jaén, in Spagna, ha progettato una nuova configurazione di sistema agrivoltaico per applicazioni in oliveti esistenti nella regione mediterranea.

Il sistema consiste in un’installazione sopraelevata dotata di moduli fotovoltaici in vetro composti da celle fotovoltaiche multiple intercalate tra loro, che secondo i ricercatori garantiscono un elevato livello di trasparenza. I moduli hanno un angolo di inclinazione di 30 gradi, sono orientati a sud e sono installati su una tettoia elevata situata a 4 metri sopra gli ulivi con un’altezza media di 2 metri.

L’oliveto è caratterizzato da un’elevata densità di impianto, con una distanza di 3,5 m tra le file di alberi e di 1,5 m tra i singoli alberi. I pannelli sono installati con una distanza tra le file di 1,7 m per evitare l’ombreggiamento. “Questo particolare design consente alla macchina per la raccolta, che può avere un’altezza massima di 3,5 m, di passare sopra gli ulivi”, hanno spiegato gli accademici.

Gli scienziati hanno detto che il sistema deve garantire alti livelli di trasparenza per evitare un impatto negativo sulla resa delle olive. “La trasparenza, in questo contesto, si riferisce all’area proporzionale del modulo non occupata dalle celle fotovoltaiche”, hanno spiegato. “Questo valore viene poi moltiplicato per la trasmittanza ottica del vetro per calcolare la trasparenza complessiva del modulo”.

Attraverso una serie di simulazioni, il team di ricerca ha valutato i livelli di trasparenza del sistema per tre diverse varietà di olivo e nove località olivicole rappresentative. Ha preso in considerazione indicatori quali la capacità fotovoltaica, la generazione di energia, le emissioni di CO2 evitate e la creazione di posti di lavoro.

L’analisi ha mostrato che i livelli di trasparenza variano tra 0,57 e 0,71 e che i valori più bassi si osservano in località con una radiazione solare più elevata, come l’Egitto e la Tunisia.

“Ottimizzando il modello considerando solo i mesi corrispondenti al ciclo di crescita dell’olivo si può ridurre la trasparenza richiesta, aumentando così la capacità fotovoltaica installata fino al 3,5%”, hanno aggiunto gli studiosi, notando che nelle località in cui la radiazione solare incidente in inverno è più bassa, la trasparenza diminuisce maggiormente rispetto alla media annuale e ad altri siti con una distribuzione della radiazione più uniforme durante l’anno, come l’Egitto o il Marocco.

I ricercatori hanno presentato il sistema nello studio “Potential of agrivoltaics systems into olive groves in the Mediterranean region“, pubblicato su Applied Energy.

“I lavori futuri dovrebbero valutare l’impatto della soppressione della luce ultravioletta (UV) sulla crescita degli ulivi quando i moduli fotovoltaici sono installati sopra gli ulivi, poiché l’incapsulante di vetro assorbe questa specifica porzione dello spettro solare”, hanno concluso.