Un team di ricerca dell’Universidade Federal de Alagoas, in Brasile, ha analizzato come gli impianti agrivoltaici possano essere integrati nei campi di canna da zucchero e ha osservato che sia il raccolto agricolo sia la produzione elettrica traggono beneficio da questa soluzione.
“La nostra analisi ha mostrato che la produttività delle colture era più alta nell’ambiente agrivoltaico rispetto alle coltivazioni convenzionali”, ha dichiarato a pv magazine l’autore principale dello studio, Leonardo Faustino Lacerda de Souza. “Queste prestazioni, unite alla produzione elettrica, hanno portato a valori elevati di efficienza nell’uso del suolo. Si tratta di un aspetto particolarmente rilevante per uno stato come l’Alagoas, dove la canna da zucchero copre circa 324.500 ettari distribuiti in 67 comuni”.
Le misurazioni e le analisi sono state condotte su un impianto agrivoltaico da 71,4 kW, orientato a sud, installato nel 2022 in un campo di canna da zucchero di proprietà dello zuccherificio Santa Clotilde, adiacente al campus universitario di Maceió.
Il sistema è costituito da 7 strutture di montaggio, ognuna con due colonne e un asse orizzontale di 15 metri. Le colonne, realizzate in acciaio con sezione cava rettangolare da 250 x 150 mm, fungono da sostegno verticale principale, mentre le travi trasversali, alte 200 mm e larghe 75 mm, garantiscono stabilità laterale e trasferimento dei carichi.
Le strutture si elevano a un’altezza variabile tra i 7 e gli 8 metri da terra e ciascuna ospita due file di 15 moduli solari policristallini da 340 W. L’impianto utilizza due inverter, uno da 33 kW e uno da 40 kW.
“Il sistema consente di variare la distanza tra le strutture indipendenti, modificando così il livello di ombreggiamento della coltura”, hanno spiegato i ricercatori. “La stabilità delle strutture è garantita da fondazioni rinforzate”.
Attraverso test e simulazioni realizzati con il software PVsyst, il gruppo ha rilevato che i moduli hanno raggiunto una produzione media di 9.068 kWh al mese, con un capacity factor di 124,36 kWh/kW e un performance ratio del 16,88%. I mesi migliori e peggiori in termini di produttività sono risultati dicembre e aprile.
L’analisi ha inoltre evidenziato che la resa della canna da zucchero coltivata sotto i pannelli è risultata superiore rispetto all’area di riferimento priva di fotovoltaico. In particolare, la produzione di steli è stata maggiore del 43,2% nelle aree agrivoltaiche, un risultato attribuito a una più alta capacità fotosintetica. “Riteniamo che la maggiore resa sia legata a un più elevato indice di area fogliare (LAI) osservato durante lo sviluppo della coltura nell’ambiente agrivoltaico,” hanno aggiunto i ricercatori.
Questi risultati sono stati spiegati anche con la capacità del sistema di regolare le distanze tra le unità strutturali, modificando così i livelli di ombreggiamento sulle colture. “Il nostro obiettivo principale è stato fornire strumenti analitici utili per progettare e valutare le prestazioni dei sistemi APV sulla canna da zucchero in qualsiasi momento”, hanno concluso gli studiosi.
Le loro scoperte sono riportate nello studio “Agrophotovoltaic systems in sugarcane crop − A Brazilian case study”, pubblicato nella rivista Energy Conversion and Management.
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