Font: cleanenergyeconomymn.org
L'agrovoltaica és un enfocament emergent de la producció d'energia solar que implica la combinació de plaques solars amb pràctiques agrícoles com ara la producció de cultius, el pasturatge o els hàbitats de pol·linitzadors a la mateixa terra. Mitjançant la integració de plaques solars amb altres usos del sòl, l'agrovoltaica pretén maximitzar l'eficiència del sòl i la utilització dels recursos. Els panells solars proporcionen la generació d'energia neta alhora que ofereixen beneficis com l'ombra, la reducció de l'evaporació de l'aigua i la moderació de la temperatura per a les plantes o animals conreats.
Aquest enfocament innovador promou tant la producció d'aliments o biomassa com la generació d'energia neta, fomentant una relació simbiòtica entre l'agricultura i l'energia solar que millora la productivitat de la terra i contribueix a un futur més resilient i rendible.
L'agrovoltaica es diferencia d'altres dissenys d'energia solar en què la terra sota i al voltant dels panells solars s'utilitza per a un altre propòsit. Aquesta característica única ofereix diversos avantatges:
Optimització del sòl: L'agrovoltaica permet l'ús productiu del sòl combinant la generació d'energia solar amb activitats agrícoles. Permet als agricultors generar energia neta mentre utilitzen la mateixa terra per al cultiu o el pasturatge del bestiar, maximitzant l'eficiència i la productivitat de la terra.
Augment dels rendiments dels cultius: la presència de plaques solars per sobre dels cultius proporciona ombra, reduint l'excés de calor i l'evaporació. Aquest efecte d'ombra ajuda a crear un microclima que pot mitigar les fluctuacions extremes de la temperatura i la pèrdua d'aigua, donant lloc a una millora dels rendiments dels cultius i a la reducció de les necessitats d'aigua.
Millora de l'eficiència dels recursos: la coexistència de plaques solars i cultius afavoreix l'eficiència dels recursos. Els panells capten l'energia solar per a la generació d'electricitat, mentre que l'efecte d'ombra redueix la necessitat de reg i estalvia aigua.
Diversificació d'ingressos: l'agrovoltaica pot oferir fluxos d'ingressos addicionals als agricultors permetent-los generar i vendre energia neta juntament amb els seus productes agrícoles. Aquesta diversificació de les fonts d'ingressos pot contribuir a la viabilitat econòmica i la resiliència de les explotacions agrícoles.
Un dels principals reptes de l'agrovoltaica és que el cost inicial dels sistemes agrovoltaics pot ser costós perquè sovint tenen dissenys de sistemes més complexos que els panells solars tradicionals i poden requerir modificacions estructurals per fer possible l'ús dual del sòl. Malgrat l'estalvi de costos a llarg termini, l'equip i la construcció poden tenir costos elevats en comparació amb l'agricultura tradicional o les instal·lacions solars autònomes. Les barreres financeres poden dificultar l'adopció generalitzada, especialment per als agricultors a petita escala o les regions amb recursos limitats.
Un altre repte, com passa amb moltes tecnologies en fase inicial, és garantir que els agricultors tinguin accés a formació, assistència tècnica i recursos educatius és crucial perquè els agricultors, els dissenyadors de sistemes agrovoltaics i els responsables polítics entenguin completament els beneficis potencials i superin els reptes associats a la implementació de projectes agrovoltaics. L'interès per l'agrovoltaica està augmentant, de manera que assegurar-se que els agricultors tinguin els recursos necessaris per implementar sistemes agrovoltaics serà crucial en el futur.
La instal·lació de sistemes agrovoltaics requereix trobar terres agrícoles adequades tant per a granges solars com per a explotacions agrícoles, alhora que superen les limitacions de transmissió i connexió a la xarxa i atrauen agricultors interessats a innovar les seves operacions. Complir les tres condicions pot ser un repte.
En aquest moment, hi ha diversos projectes agrovoltaics a Minnesota, però la tecnologia encara està sorgint. Tots els projectes existents a Minnesota impliquen hàbitats de pol·linitzadors, pastura o una barreja dels dos.
Els sistemes agrovoltaics compatibles amb els pol·linitzadors tenen arbusts, herbes i flors que produeixen nèctar o pol·len, que atrauen pol·linitzadors com abelles i papallones, sota i al voltant dels panells solars. Aquests projectes poden millorar els serveis de pol·linització dels cultius agrícoles propers. La millora de la pol·linització pot augmentar els rendiments dels cultius, millorar la qualitat dels fruits i millorar la producció de llavors, beneficiant els agricultors. A més, les instal·lacions solars que creen hàbitats de pol·linitzadors poden comportar estalvis en costos d'operacions i manteniment al llarg del temps a causa dels beneficis que els pol·linitzadors creen per a la salut dels ecosistemes. La majoria dels sistemes agrovoltaics existents a Minnesota es troben a la meitat sud de l'estat.
Connexus Energy, amb seu a Minnesota, adopta sistemes agrovoltaics favorables als pol·linitzadors. Un article publicat per la companyia descriu la seva associació amb Prairie Restorations, a través de la qual van dissenyar un prat amb flors amigable amb els pol·linitzadors sota la matriu solar del seu campus. Des d'aleshores, Connexus ha estat prioritzant la gestió de la terra en tots els seus projectes solars, que ara cobreixen més de 120 hectàrees i conreen més de 15 milions de plantes autòctones i amigables amb els pol·linitzadors.
Actualment s'estan fent molts estudis per entendre millor l'abast dels beneficis dels sistemes agrovoltaics favorables als pol·linitzadors, inclòs un a Minnesota. El projecte InSPIRE (Innovative Solar Practices Integrated with Rural Economies and Ecosystems) del Departament d'Energia està duent a terme investigacions sobre sistemes agrovoltaics favorables als pol·linitzadors al comtat d'Anoka i Atwater. El govern de l'estat també ha mostrat suport a l'agrovoltaica amigable amb els pol·linitzadors.
El 2022, Minnesota va establir el Programa Solar Friendly Habitat, que dóna suport a la creació de projectes solars favorables als pol·linitzadors mitjançant recursos tècnics i formularis d'avaluació de projectes.
Els projectes agrovolàtics de pasturatge combinen la producció d'energia solar amb el bestiar que pastura sota o entre els panells solars. La integració del pasturatge amb la producció d'energia solar pot proporcionar fluxos d'ingressos addicionals als agricultors. Mitjançant l'ús de la terra per al pasturatge del bestiar, els agricultors poden diversificar les seves activitats agrícoles alhora que generen ingressos per la producció d'energia solar. Els beneficis que té el pasturatge gestionat per a la salut del sòl també poden generar estalvis de costos a llarg termini per als agricultors. InSPIRE està investigant actualment l'agrovoltaica de pasturatge a Chisago. El Programa Solar Friendly Habitat també dóna suport a projectes de pasturatge.
Tot i que ja hi ha molts hàbitats de pol·linitzadors i instal·lacions agrovoltaiques de pastura a Minnesota, encara no hi ha cap projecte agrovoltaic que produeixi cultius. Més del 70% de les terres de conreu de Minnesota s'utilitzen per produir blat de moro i soja. L'agrovoltaica només és compatible amb cultius tolerants a l'ombra, com ara verdures de fulla verda, i el blat de moro i la soja requereixen plena llum solar per prosperar. Investigadors de tot el país estan treballant per entendre quins tipus de cultius són més compatibles amb l'agrovoltaica en quins llocs. També estan mirant quines ubicacions i condicions són més adequades per als sistemes favorables als pol·linitzadors, el pasturatge i la producció de cultius.
L'agrovoltaica té un gran potencial per créixer de manera constant en els propers anys. A mesura que creixen les preocupacions sobre l'energia solar i l'ús del sòl, l'agrovoltaica ofereix la solució de l'ús múltiple del sòl. El següent ajudaria al creixement de l'agrovoltaica a Minnesota:
Marc polític i regulador: les polítiques de suport a l'agrovoltaica ajudarien a accelerar-ne el creixement. Això pot incloure incentius financers, exempcions fiscals o subvencions per als agricultors i desenvolupadors solars que adopten sistemes agrovoltaics.
Projectes d'investigació i demostració: la realització de projectes d'investigació i demostració específics del clima, les pràctiques agrícoles i les varietats de cultius de Minnesota pot ajudar a validar la viabilitat i els beneficis de l'agrovoltaica a Minnesota.
Educació i divulgació dels agricultors i de la comunitat: és essencial educar els agricultors sobre els possibles avantatges i reptes de l'agrovoltaica. Es poden organitzar programes de divulgació, tallers i formació per proporcionar als agricultors els coneixements necessaris per decidir si els agradaria implantar l'agrovoltaica. A més, la implicació de les comunitats locals i la conscienciació sobre els beneficis de l'agrovoltaica pot ajudar a generar suport públic per a aquests projectes.
Col·laboració i associacions: la col·laboració entre les diferents parts interessades és crucial per al creixement de l'agrovoltaica a Minnesota. Això inclou associacions entre desenvolupadors solars, organitzacions agrícoles, institucions de recerca i agències governamentals. Compartir coneixements, experiència i recursos pot accelerar la implementació de projectes agrovoltaics.
Els responsables polítics federals estan participant en un esforç bipartidista per impulsar l'agrovoltaica a tot el país. La Pollinator Power Act, proposada pels senadors Jeff Merkley (D-Oregon) i Cory Booker (D-Nova Jersey), té com a objectiu prioritzar els projectes solars que creïn hàbitats per als pol·linitzadors. La Llei d'Investigació i Demostració Agrivoltaica, presentada pels senadors Martin Heinrich (D-Nou Mèxic) i Mike Braun (R-Indiana), pretén destinar 75 milions de dòlars durant quatre anys per a projectes d'investigació i demostració relacionats amb l'agrovoltaica. Segons Canary Media, aquests projectes de llei tenen com a objectiu abordar les preocupacions sobre la pèrdua de terres agrícoles a les granges solars, alhora que donen suport als agricultors i avançant en els objectius climàtics. Els projectes de llei proporcionarien finançament per a la investigació i ajudarien a cobrir els buits de coneixement per determinar la viabilitat de l'agrovoltaica en diferents regions i amb diversos cultius o ramaderia.
A mesura que l'agrovoltaica pren impuls, crearà noves oportunitats en els sectors agrícola i energètic, oferint un camí que harmonitzi la producció d'aliments i la generació d'energia neta. Amb la investigació en curs, les polítiques de suport i els esforços de col·laboració, l'agrovoltaica està preparada per mantenir un creixement constant en els propers anys a Minnesota i més enllà.
