Il sistema agrivoltaico è negli ultimi anni al centro di approfondite ricerche scientifiche e del dibattito pubblico.
Energia pulita, transizione ecologica, agricoltura sostenibile, sicurezza alimentare e sviluppo rurale sono solo alcune delle politiche che potrebbero beneficiare dalla messa in opera di questa nuova tecnologia, che incarna gli obiettivi a lungo termine posti dal Green Deal europeo.[1]
Allo stesso tempo, il tema dell’agrivoltaico genera ancora visioni e interpretazioni contrastanti: molto spesso viene identificato con gli impianti fotovoltaici e manca una definizione normativa in materia. Ciò ha contribuito a generare una visione semplificata e parziale del sistema agrovoltaico. Senza una definizione chiara e dei criteri uniformi, si potrebbero alimentare pratiche di greenwashing[2] che mirino allo sfruttamento del marchio ‘agrivoltaico’, come possibile corsia preferenziale per autorizzazioni, fondi ed incentivi europei.
Che cos’è il sistema agrivoltaico e che ruolo ha nella futura architettura delle politiche europee
L’agrivoltaico è un concetto ancora senza una definizione condivisa da tutti.
Stiamo parlando di un sistema che si basa sull’uso simultaneo di aree di terreno sia per la produzione di energia solare tramite sistema fotovoltaico, sia per l’agricoltura o il pascolo.[3]
È quindi una forma alternativa di fotovoltaico che si basa sull’utilizzo multiplo e sistemico della terra, che combina innovazione, efficienza ed economicità.
Una ricerca pubblicata nel 2023 dal Joint Research Centre Science for Policy Report (JRC) dell’Unione Europea[4] chiarisce quali sono le maggiori opportunità e sfide per l’agrivoltaico.
In un momento storico in cui la transizione ecologica è centrale, questa ricerca rappresenta l’ennesimo segnale della direzione che questa tecnologia assumerà a livello europeo. All’interno della Strategia europea per l’energia solare,[5] si stima una capacità fotovoltaica aggiuntiva di 450 GWp tra il 2021 e il 2030, che richiederebbe un aumento di circa quattro volte della capacità nominale fino a oltre 720 GWp entro il 2030. Principalmente, il dato interessante è che il 50% di questa capacità si prevede che venga distribuita nelle aree agricole. La proposta include esplicitamente l’Agrovoltaico tra le forme innovative di diffusione del fotovoltaico.
Inoltre, la Commissione elaborerà una guida per gli Stati membri al fine di promuovere lo sviluppo di queste forme innovative di diffusione dell’energia solare identificate nella Strategia dell’UE per l’energia solare (Agri-PV, FV galleggiante, installazione di FV nelle infrastrutture di trasporto, FV integrato negli edifici e FV integrato nei veicoli).
Con una guida europea si potrebbe avere una maggiore coerenza – o un punto di vista condiviso tra i vari Paesi – su questo tema, ma la strada verso standard normativi vincolanti è ancora lunga.
La ricerca del JRC mette infatti in luce come il termine agrivoltaico sia presente soltanto in 4 di 27 piani strategici della Politica Agricola Comune (PAC) sviluppati dai paesi UE, in cui confluiscono i finanziamenti per il sostegno al reddito, lo sviluppo rurale e le misure di mercato e che indicano la direzione che i singoli paesi dovranno intraprendere. Le modalità di redazione di questo documento rimangono a discrezione di ogni Stato membro su approvazione della Commissione Europea che ne valuta la consistenza con altre politiche e strategie europee.
Quali elementi contraddistinguono l’agrivoltaico e ne esaltano le potenzialità
Senza una definizione chiara e condivisa, possiamo solo basarci su alcuni elementi essenziali che le ricerche scientifiche in corso ci forniscono per capire cosa sia e cosa non sia l’agrivoltaico.
Secondo una ricerca condotta nel 2021,[6] ci sono alcuni parametri rilevanti da considerare quando parliamo di agrivoltaico.
Il primo è l’altezza. In particolare, «l’utilizzo di strutture più alte, comunemente associate ai sistemi agrivoltaici, può determinare l’omogeneità della disponibilità di radiazione sotto i moduli fotovoltaici, migliorare la connettività e consentire l’utilizzo di impianti alti».[7] Un’altezza maggiore permette quindi di avere una efficienza di conversione di radiazione maggiore rispetto a pannelli installati sul suolo.[8] Inoltre, sistemi agrivoltaici alti possono risultare in un beneficio per le piante permettendo una migliore raccolta di energia elettrica.
Se è vero che parte della letteratura ha messo in luce anche alcuni effetti rischiosi per la performance ecologica del sistema,[9] l’elevazione rimane requisito necessario per stimolare sinergie che includono un potenziale aumento nel raccolto, una potenziale diminuzione nella quantità di acqua utilizzata e un aumento dell’umidità del suolo.[10] Il multi potenziale di questa tecnologia nel supportare una maggiore resa delle colture, produzione di energia pulita e risparmio idrico è stato dimostrato in uno studio che è diventato un punto di svolta nella letteratura sull’agrivoltaico.[11]
Il secondo elemento che gioca un ruolo fondamentale nella definizione di agrivoltaico è la configurazione. Quando parliamo di configurazione ci riferiamo alla geometria e alla densità dei pannelli, alla disposizione dei pannelli che permetta di ottimizzare l’efficienza del sistema. Nei sistemi agrivoltaici, si stanno sperimentando o progettando diverse modalità di disposizione dei pannelli solari. Le diverse soluzioni hanno un’influenza sull’irraggiamento e sulla connettività, confluendo in diverse tipologie di sistemi.
Secondo alcuni modelli proposti, basati sullo studio della agrivoltaico, «il grado di porosità o densità del sistema diventa un attributo rilevante per descrivere lo spazio dei pori[12] in cui sarà ospitata l’attività agricola».[13]
Questa variabile è fondamentale per comprendere adattabilità e potenzialità di questo modello e la necessità di studiare soluzioni ad hoc che possano valorizzare i bisogni di ogni territorio. Creare soluzioni che rispondano a una serie complessa di obiettivi, che vanno oltre la sola priorità della produzione di energia tipica dei pannelli fotovoltaici, è il cuore dell’agrivoltaico.
Qui si inserisce il terzo elemento dal quale l’agrivoltaico non può prescindere: il paesaggio. Seguendo Scognamiglio e Toledo, è necessario ripensare un nuovo modello descrittivo orientato al paesaggio.[14] Ciò significa pensare al paesaggio come «la dimensione corretta in cui si possono affrontare i problemi in vista di un miglioramento delle prestazioni ecologiche dei sistemi»,[15] e non come un semplice involucro isolato dalle funzioni ambientali e sociali delle strutture che contiene.
Includere una prospettiva capace di cogliere le profonde sfumature del concetto di paesaggio significa pensare che le strutture di agrivoltaico possano essere viste come infrastrutture di supporto ad altre funzioni, come la raccolta dell’acqua o per gli elementi di stabilizzazione del terreno. Inoltre, la maggiore elevazione consentirebbe una migliore connettività[16], rendendo possibili ulteriori funzioni legate agli animali e/o alle attività umane come l’uso delle aree agrivoltaiche come occasioni educative per la comunità locale.[17] Seguendo questa visione, l’agrivoltaico può essere visto come un sistema di condivisione solare basato e incarnato nel suo paesaggio.[18] Un modello capace di incastonare le strutture dell’agrivoltaico nel loro paesaggio, ampliandone lo scopo sociale oltre alla funzione di sostenibilità ambientale, capace di dare un’ulteriore spinta per una visione sostenibile a 360 gradi di questa tecnologia.
Sinergie tra tecnologia e paesaggio e un approccio multidisciplinare capace di includere prospettive di scienze agrarie, ingegneria ed ecologia sono il fulcro dell’agrivoltaico. È necessario integrare ricerche e studi che permettano di valorizzare non solo il terreno ma di rendere questa tecnologia sostenibile a livello ambientale e sociale, e non solo un espediente per rientrare nei nuovi finanziamenti. Ciò implica superare la prospettiva strettamente e unicamente tecnica, in favore di una visione olistica che potrebbe includere funzioni sociali, educative e ricreative, oltre che energetiche, capaci di restituire una visione di paesaggio valorizzato e vissuto dalle comunità che lo abitano.
[1] Per maggiori informazioni sul Green Deal: https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal/delivering-european-green-deal_it
[2] Strategia di comunicazione o di marketing perseguita da aziende, istituzioni, enti che presentano come ecosostenibili le proprie attività, cercando di occultarne l’impatto ambientale negativo.
[3] Chatzipanagi, A., Taylor, N., Jaeger-Waldau, A. (2023) Overview of the Potential and Challenges for Agri-Photovoltaics in the European Union, Jrc science for policy report (EU COM).
[4] Il Joint Research Centre (JRC) dell’Unione Europea è il servizio science e knowledge della Commissione Europea. Ha l’obiettivo di fornire supporto scientifico al processo europeo di policymaking.
[5] Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions, EU Solar Energy Strategy. COM/2022/221 final.
[6] Toledo, C.; Scognamiglio, A. Agrivoltaic Systems Design and Assessment: A Critical Review, and a Descriptive Model towards a Sustainable Landscape Vision (Three-Dimensional Agrivoltaic Patterns) Sustainability 2021, 13, 6871. https://doi.org/10.3390/su13126871.
[7] Campana, Pietro Elia, et al. “Optimisation of vertically mounted agrivoltaic systems.” Journal of Cleaner Production 325 (2021): 129091.
[8] Campana, Pietro Elia, et al. “Optimisation of vertically mounted agrivoltaic systems.” Journal of Cleaner Production 325 (2021): 129091.
[9] Questi effetti sono collegati prevalentemente al maggiore dispendio di energia per la produzione di strutture di pannelli più elevati. Vedi Scognamiglio, ibid.
[10] Campana, Pietro Elia, et al. “Optimisation of vertically mounted agrivoltaic systems.” Journal of Cleaner Production 325 (2021): 129091.
[11] Amaducci, Stefano, Xinyou Yin, and Michele Colauzzi. “Agrivoltaic systems to optimise land use for electric energy production.” Applied energy 220 (2018): 545-561.
[12] il poro è definito come lo spazio lasciato dal fotovoltaico per ospitare ulteriori funzioni sulla stessa area di terreno.
[13] Toledo, C.; Scognamiglio, A. Agrivoltaic Systems Design and Assessment: A Critical Review, and a Descriptive Model towards a Sustainable Landscape Vision (Three-Dimensional Agrivoltaic Patterns) Sustainability 2021, 13, 6871. https://doi.org/10.3390/su13126871.
[14] Toledo, C.; Scognamiglio, A. Agrivoltaic Systems Design and Assessment: A Critical Review, and a Descriptive Model towards a Sustainable Landscape Vision (Three-Dimensional Agrivoltaic Patterns) Sustainability 2021, 13, 6871. https://doi.org/10.3390/su13126871.
[15] Definition of the European Landscape Convention, available at: https://www.coe.int/en/web/conventions/full-list?module=treaty-detail&treatynum=176
[16] La connettività è il grado in cui il paesaggio facilita o ostacola gli spostamenti tra le risorse.
[17] Toledo, C; Scognamiglio A., supra.
[18] Ibid.