Title Text

Agricultura i FV
La convivencia de l'agricultura i l'energia solar




Hola, sóc l'Àlex Moreno, professor a la Universitat de Lleida. La meva recerca se centra en el desenvolupament, la implementació de models físics i la validació experimental de sistemes fotovoltaics semitransparents per a la seva integració en edificis residencials, terciaris o agrícoles.


Agrivoltaica i territori





"
"

De qué parlarem?


Agrivoltaica i territori

L'energia FV
Energia i Agricultura
Agrivoltaica

La radiació solar


Agrivoltaica i territori



Com funciona una célula fotovoltaica?


Agrivoltaica i territori





Radiació incident
Excitació electrónica
Generació de corrent
Producció d'electricitat

Components instal·lació FV


Agrivoltaica i territori

Tipus d'instalacions


Agrivoltaica i territori







DECRET LLEI 16/2019
Cuanta energía podem generar?


Agrivoltaica i territori




PVGIS

Energia i agricultura


Agrivoltaica i territori


L'ús de la maquinària agrícola i els regadius suposen al voltant del 70% del consum energètic a l'agricultura.
Energia i agricultura


Agrivoltaica i territori
Quins tipus d'energies s'utilitzen a l'agricultura?
El gasoil s'utilitza en tractors i altres vehicles agrícoles que serveixen per transportar els productes d'un lloc a l'altre i fins i tot el consumidor final.
L'electricitat es fa servir en maquinària, sistemes de regadiu, drenatges i bombaments d'aigua, calefaccions per a hivernacles, transformació i conservació d'aliments…




Energia i agricultura


Agrivoltaica i territori
https://www.mapa.gob.es/dam/jcr:64db584c-44d6-4d4e-8904-1b1cbc1910a5/ponencia_4.pdf


Electrificació de la maquinària?


Energia i agricultura


Agrivoltaica i territori



Modernització

Comunitat de regants


Electricitat
Gasoil
Energia i agricultura


Agrivoltaica i territori
Comunitats de Regants sensibilitzades a optar per energies renovables per a minimitzar-ne els costos energètics i la normativa favorable.

Ubicació
•Sobre terra.
•Sistema flotant sobre làmina d'aigua (bassa/dipòsit).
•Sobre coberta (regadiu no usual)
Potència fotovoltaica:
•Depèn necessitats
•Superfície disponible
Seguidor a un eix: 20 m2/kWp
Instal·lacions Fixes: 10-15 m2/kWp
Energia i agricultura


Agrivoltaica i territori

Energia i agricultura


Agrivoltaica i territori
Autoconsum amb excedents: Quan les instal·lacions de generació poden, a més de subministrar energia per a autoconsum, injectar energia excedentària a les xarxes de transport i distribució.

Energia i agricultura


Agrivoltaica i territori
DISMINUCIÓ TERME POTÈNCIA: Des que se suprimissin les tarifes especials el 2008, el terme de potència s'ha incrementat més d'un 1.000% i ha provocat que l'augment mitjà de la factura hagi estat superior al 100%.

Períodes de potència i energia: Sis trams (P1 a P6), sent P1 el més car (punta) i P6 el més econòmic (vall).
Potència contractada: Permet contractar una potència diferent per a cadascun dels 6 períodes, havent de ser ascendent
Agrivoltaica
Part 1
Introducció a
l'agrivoltaica
Part 4
La ciència i
l'agrivoltaica
Part 3
Tecnologíes
fotovoltaiques
Part 5
Perspectives
futures
Part 2
Com aprofitem
la llum


Agrivoltaica i territori
Context


Agrivoltaica i territori
Conflictes per l'us del sòl
Crísis hidríques

Solucions holistiques
Impactes ecológics
Intesificació sostenible
agroecologia, agrivoltaica i agricultura climàticament intel·ligent, agricultura regenerativa...
Nexe Terra-aigua-energía
Solucions holistiques

Què és l'agrivoltaica?
La coubiació de l'agricultura i la instal·lació fotovoltaica,
per obtenir tant energia solar com productes agrícoles
Frenchman Christophe Dupraz , 2011
"
"


Agrivoltaica i territori


Propostes de valor


Agrivoltaica i territori


?
?
?
- Evita competència per l'ús de sòls per a agricultura i energia
- Genera una nova font d'ingressos per als agricultors
- Obre la possibilitat perquè els agricultors desenvolupin noves línies de productes agrícoles de tipus ‘premium’, amb menor empremta de carboni
- Contribueix a millorar la qualitat del servei i estabilitzar les xarxes a les zones rurals
Què és l'agrivoltaica?


Agrivoltaica i territori


Tipus d'instal·lacions FV


Agrivoltaica i territori







AL superfície agrícola útil
AN superfície agrícola no útil
h2 alçada lliure superior a 2,10 m
1 exemples de mòduls solars
2 encreuament
3 estructura de suport
4 a 7 exemples de cultius agrícoles
AL superfície agrícola útil
AN superfície agrícola no útil
h1 alçada lliure inferior a 2,10 m
h2 alçada lliure superior a 2,10 m
1 exemples de mòduls solars
2 estructura de suport
3 a 6 exemples de cultius agrícoles
Agrivoltaica amb estructura sobre conreu superior a h > 4 m.
Agrivoltaica intercalada amb el cultiu
Tipus d'instal·lacions FV
Més versatilitat
Menys interferència
Cost elevat
Mínim espai ocupat
Mínim espai ocupat
Aplicació limitada
Cost


Agrivoltaica i territori
AL superfície agrícola útil
AN superfície agrícola no útil
h2 alçada lliure superior a 2,10 m
1 exemples de mòduls solars
2 encreuament
3 estructura de suport
4 a 7 exemples de cultius agrícoles
Tipus d'instal·lacions FV
Experiencia acumulada
Limitació de cultius
Menor espai cultivable

Agrivoltaica intercalada amb el cultiu (instal·lacions existents)


Agrivoltaica i territori
Part 1
Introducció a
l'agrivoltaica
Part 4
La ciència i
l'agrivoltaica
Part 3
Tecnologíes
fotovoltaiques
Part 5
Perspectives
futures
Part 2
Com aprofitem
la llum


Agrivoltaica i territori
Competencia per la llum



Agrivoltaica i territori
Resposta lumínica de les plantes


Agrivoltaica i territori
PAR
PPFD (Densitat de fluxe de fotons fotosintetics)




DLI INTEGRAL DE ILUMINACIÓ DIARIA
Estacionalitat


Agrivoltaica i territori




Part 1
Introducció a
l'agrivoltaica
Part 4
La ciència i
l'agrivoltaica
Part 3
Tecnologíes
fotovoltaiques
Part 5
Perspectives
Futures
Part 2
Com aprofitem
la llum


Agrivoltaica i territori
Tecnologies Fotovoltaiques


AVT: Transmitancia
PCE: Eficiencia


Agrivoltaica i territori
Tecnologies Fotovoltaiques





Móduls bifacials
Fixes
Amb seguiment

PAR DOSEL


Moviment panell solar


Agrivoltaica i territori
Part 1
Introducció a
l'agrivoltaica
Part 4
La ciència i
l'agrivoltaica
Part 3
Tecnologíes
fotovoltaiques
Part 5
Perspectives
Futures
Part 2
Com aprofitem
la llum


Agrivoltaica i territori
Ciencia i agrivoltaica





Agrivoltaica i territori
Ciencia i agrivoltaica


Agrivoltaica i territori
Noves tecnologies FV
Mòdels lumínics
Mòdels cultius









Ciencia i agrivoltaica


Agrivoltaica i territori
Experimentals

Poma Golden

| Paràmetre | Sota sistema agrivoltaic |
|---|---|
| Necessitats de reg | Reducció del 6–31% (variació estacional) |
| Temperatura de l’aire | Reducció de 3,8 °C |
| Humitat relativa | Increment del 14% |
| Radiació incident | Ombreig mitjà del 50–55% (rang 4–88% diari) |
| Àrea específica de fulla (SLA) | Increment (fins a +22%) |
| Capacitat fotosintètica màxima | Reducció (~20%) |
| Intensitat de floració | Reducció (−31%) |
| Rendiment | <40 t/ha (tots els anys) |
| Mida del fruit | Reducció (−17% l’any 2019), estable després |
Ciencia i agrivoltaica


Agrivoltaica i territori
Experimentals
Pera conference
| Paràmetre | Canvi sota sistema agrivoltaic |
|---|---|
| Disseny del sistema | Mòduls fotovoltaics monofacials semitransparents (vidre i làmina); 4,2 m d'alçada; configuració doble en horitzontal |
| Reducció de llum (PAR) | Reducció del 24% de la radiació fotosintèticament activa; fins al 51% de reducció diària; 40% menys UV |
| Morfofisiologia | Increment de peres en forma d'ampolla |
| Temperatura nocturna | 0,5 °C més càlida |
| Temperatura diürna | 0,36 °C més fresca |
| Reducció del rendiment | −14% respecte al control |


Ciencia i agrivoltaica


Agrivoltaica i territori
Experimentals
blat
| Paràmetre | Dades de l'estudi (Dal Prà et al., 2024) |
|---|---|
| Ubicació de l’estudi | Nord d’Itàlia, Borgo Virgilio, Mantova (clima temperat) |
| Configuració del sistema | Seguiment biaxial elevat; alçada: 4,5 m; GCR 13% (estàndard), 41% (ampliat) |
| Durada de l’estudi | 2 anys |
| Tipus de sistema | Agrivoltaic estàndard/ampliat vs control |
| Producció (t/ha) | Control: 8,3; Ampliat: 6,4 (matèria seca) |
| Reducció de rendiment | −29,6% (configuració ampliada) |
| Disponibilitat de llum | Ràtio de cobertura del sòl: 13% (estàndard), 41% (ampliat) |


Ciencia i agrivoltaica


Agrivoltaica i territori

Integració de la FV en sistemes existents de protecció de cultius

Ajuts a les activitats de demostració en transferència tecnològica


Agriphotoflex és una iniciativa orientada a transferir coneixement al sector agroalimentari en l’àmbit de l’agrivoltaica. El projecte impulsa el desenvolupament d’una solució fotovoltaica amb un marcat enfocament agrari, basada en la integració d'aquest tipus de sitemes a les estructures de protecció climàtica ja existents


Agrivoltaica i territori


El projecte:


Agrivoltaica i territori

Tasca 1




Literatura
ASTM E424-31: Mesura de la transmitacina
Malla antipedra + FV



- Millores de fins al 30% en fotosíntesi i rendiment amb xarxes fotoselectives
- Reducció d’estrès tèrmic i augment de producció mitjançant control lumínic



Agrivoltaica i territori

Tasca 2: Disseny mòdul FV








Agrivoltaica i territori

Tasca 3: Sistema de fixació





Agrivoltaica i territori

Tasca 4: Prova pilot






Agrivoltaica i territori

Tasca 5: Models matemàtics





Agrivoltaica i territori

Tasca 6: Difusió


Jornades técniques
Part 1
Introducció a
l'agrivoltaica
Part 4
La ciència i
l'agrivoltaica
Part 3
Tecnologies
fotovoltaiques
Part 5
Perspectives
Futures
Part 2
Com aprofitem
la llum


Agrivoltaica i territori
Prespectives futures
Electrificació de l'agricultura
Solucions agrivoltàiques amb un enfocament agrari.



Ajuts a la Competitivitat: L'agrivoltaica com eina d'adaptació al canvi climàtic


Agrivoltaica i territori
Gràcies per la vostra atenció


Agrivoltaica i territori
Agricultura i FV
By Alex Moreno Bellostes
Agricultura i FV
- 22