Come convertire gli impianti fotovoltaici con inseguitori a doppio asse in impianti agrivoltaici

Un gruppo di ricercatori dell’Università di Cordoba, in Spagna, ha sviluppato un nuovo metodo per calcolare quanta terra potrebbe essere utilizzata per scopi agricoli sotto impianti fotovoltaici basati su inseguitori solari a doppio asse.

Gli scienziati hanno analizzato, in particolare, il comportamento dell’irraggiamento solare in un impianto orientato a sud che ospita una coltura arborea in siepi piantate nella stessa direzione e hanno scoperto che esiste uno spazio geometrico tra le file di pannelli in cui la coltura non ombreggerebbe i moduli.

La metodologia proposta ha lo scopo specifico di identificare queste zone di non ombreggiamento tra gli inseguitori solari a due assi. “Sulla base di questa analisi, viene proposto un metodo innovativo per stimare lo spazio massimo disponibile che potrebbe essere occupato dalle colture all’interno di impianti fotovoltaici con collettori rettangolari su inseguitori a doppio asse con backtracking”, hanno spiegato.

Nello studio “Methodology for the estimation of cultivable space in photovoltaic installations with dual-axis trackers for their reconversion to agrivoltaic plants” (Metodologia per la stima dello spazio coltivabile in impianti fotovoltaici con inseguitori a doppio asse per la loro riconversione in impianti agrivoltaici), pubblicato su Applied Energy, gli studiosi affermano che la nuova metodologia definisce inizialmente i vettori Ovest, Sud e Azimut che caratterizzano l’impianto fotovoltaico.

Inoltre considera la latitudine del luogo e la declinazione solare, nonché l’angolo orario dato dalla velocità di rotazione angolare della Terra, l’ora rispetto al mezzogiorno solare e il vettore unitario diretto verso il disco solare in ogni momento.

“Una volta noti l’azimut e l’elevazione dei collettori solari, è possibile determinare il vettore normale unitario alla superficie dei collettori in ogni istante”, hanno spiegato gli accademici, sottolineando che l’approccio proposto analizza il comportamento dei vettori come conseguenza del movimento dei collettori che dipende dalla posizione del sole in ogni istante.

La nuova metodologia è stata applicata tramite una simulazione all’impianto fotovoltaico di Molino, situato a Cordoba e dotato di inseguitori solari a doppio asse, nel tentativo di identificare lo spazio arabile pentagonale tra i collettori.

Questa analisi ha permesso ai ricercatori di individuare, lungo la direzione Nord-Sud, diverse strade a profilo trapezoidale disponibili per la coltivazione. Queste hanno una larghezza di 10,5 m, un’altezza minima di 1,31 m nelle aree laterali e un’altezza massima di 2,81 m nell’area centrale.

Gli scienziati hanno detto che la curva della percentuale dell’area massima coltivabile è una funzione dell’altezza della coltura. “La superficie effettivamente coltivata sarà inferiore, poiché questa area massima coltivabile può essere adattata all’allineamento e alla geometria tipici e appropriati per la specifica coltura selezionata, nonché ai vincoli imposti dall’operazione di coltivazione della coltura”, hanno specificato.

Hanno scoperto che la pianta di Molino offre fino al 74% di terreno coltivabile nello spazio tra i collettori, e hanno detto che questo spazio diminuisce con l’aumentare dell’altezza della coltura. “Pertanto, la produzione agricola della pianta e la sua resa dipenderanno dalla coltura selezionata”, hanno sottolineato.