Quattro ricercatori del Politecnico di Bari (Poliba) hanno proposto un modello matematico per ottimizzare il trade-off in impianti agrivoltaci tra la quantità di luce che le colture ricevono e la produzione energetica tramite moduli fotovoltaici.
“Abbiamo dimostrato, tramite simulazioni numeriche basate su un impianto reale, che è possibile ottenere un trade-off tale da permettere una produzione energetica quasi-ottimale e una esposizione solare delle colture quasi-ottimale rispetto a un dato riferimento d’ombra/esposizione”, ha detto Nicola Mignoni, autore corrispondente, a pv magazine Italia.
Le conclusioni non dipendono dalla geografia dell’impianto, spiega Mignoni, in quanto il modello è parametrico.
“L’attuale limitazione è basata sul modello dell’irradianza utilizzato (clear sky), in cui le condizioni meteorologiche sono quelle di cielo terso”, ha riportato Mignoni, uno degli autori di “Controlling PV Panels Tilt Orientation for Optimal Crop Shading and Power Generation in Agrivoltaics“, pubblicato su TechRxiv.
Mignoni, che ha collaborato con Paolo Scarabaggio, Raffaele Carli e Mariagrazia Dotoli, aggiunge poi che due problemi complessi che non vengono presi in considerazione, in generale ma anche nello studio, sono il cosiddetto self-shadowing e la dinamica del microclima che scaturisce dalla presenza di moduli fotovoltaici al di sopra delle colture.
“La complessità del secondo nasce dalla dipendenza intrinseca dal tipo di coltura/e dell’impianto agrivoltaico considerato. La nostra prospettiva è quella dell’ingegneria del controllo e non botanica/agraria; trovare una generalizzazione che sia applicabile in ogni tipologia di impanto agrivoltaico è non banale. Il primo punto riguarda il fenomeno dell’auto-ombreggiamento: spesso i moduli fotovoltaici proiettano la loro ombra su moduli circostanti, riducendo il conseguimento energetico di questi ultimi. La difficoltà di questo punto nasce dalla inerente non-convessità del modello matematico, che rende complesso il calcolo della soluzione ottimale”, ha detto Mignoni.
Il gruppo di lavoro spiega che il paper introduce alcune novità nella letteratura scientifica degli impianti agrivoltaici, come la definizione di un modello matematico che descriva l’iterazione tra moduli e coltivazione in termini di ombra/esposizione solare, ma anche “la trattazione del problema di ottimizzazione del trade-off tra produzione energetica e esposizione solare dal punto di vista di condizioni di ottimalità”.
Secondo Mignoni, il paper propone una serie di approcci per l’approssimazione di tale problema, in modo da renderlo trattabile.
“Questo primo lavoro dà una prospettiva ottimistica per futuri ampliamenti, che descrivano l’iterazione tra moduli e coltivazioni in maniera ancora più precisa e permettano il controllo del tilt dei moduli”.
* Corregge affiliazione dei ricercatori e professori, da Università di Bari (sbagliato) in Politecnico di Bari (corretto)
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