Un equipo de investigación sobre energía con sede en Bélgica, dirigido por la KU Leuven, ha desarrollado un proyecto piloto agrovoltaico en Bierbeek, Flandes. Se trata de un sistema diseñado específicamente para huertos.
La planta piloto es el primer resultado de un proyecto de transferencia de tecnología financiado por el Gobierno flamenco y cofinanciado por 20 empresas cuya identidad no ha trascendido. Está diseñada para demostrar la viabilidad de la agroindustria en Bélgica, e incluye la instalación de otros dos sistemas con paneles bifaciales montados sobre seguidores y estructuras fijas que se llevará a cabo en marzo de 2021.
“La instalación se está probando en un huerto de perales”, dijo el investigador Brecht Willockx a pv magazine.
Los perales se consideran ideales para la agrovoltaica, ya que necesitan protección contra el granizo mediante el uso de redes antigranizo. “Esto es positivo para la contaminación del paisaje y la aceptación social, ya que el sistema de protección se reemplaza por un sistema fotovoltaico activo”, dijo Willockx, señalando que los perales son cultivos permanentes sin rotaciones anuales.
Protección contra el granizo
“Para proteger óptimamente las peras contra el daño del granizo, colocamos nuestros módulos fotovoltaicos en la parte superior de los árboles en cúpulas bien estudiadas”, explicó Willockx. “Esto tiene el agradable efecto secundario de que, durante cierto tiempo, haya sombra entre las filas de los árboles, a la vez que estos están protegidos contra el granizo”.
Los módulos solares, que fueron especialmente diseñados por el equipo de investigación, se colocaron a una altura de 4,6 metros, basándose en la altura de la maquinaria agrícola que se utiliza comúnmente para los perales. Los módulos seleccionados cuentan con láminas transparentes y células de silicio convencionales, igualmente espaciadas, de 156 x 156 mm, con una eficiencia del 21%.
La elección de las células de silicio se basó en consideraciones económicas y en una fiabilidad probada, según los investigadores. Los módulos seleccionados son del fabricante esloveno Bisol’s Lumina series, a un precio de 1 euro/Wp. “Sin embargo, hay que mencionar que para sistemas mucho más grandes y el uso en aplicaciones agrovoltaicas con seguimiento solar el precio se reduciría drásticamente”, dijo Willockx.
Herramienta de simulación
El equipo de investigación, dirigido por el profesor Jan Cappelle, también creó una novedosa herramienta de simulación agrovoltaica para calcular la producción de energía y la captación de la luz de los árboles.
“Con esta herramienta, podríamos modelar la configuración de las células de los módulos semitransparentes”, dijo Willockx. “Las filas de células en paralelo a las filas de árboles, dan como resultado una distribución homogénea de la luz y ofrecen la mejor solución para un sistema fijo”.
Cada uno de los módulos tiene 36 células divididas en cuatro filas de nueve células, lo que da como resultado un nivel de transparencia del 40% y una potencia total del módulo de 185 W.
“Siempre hay un equilibrio entre el nivel de transparencia y la potencia fotovoltaica”, dijo Willockx, señalando que niveles de transparencia más altos resultarán en una menor densidad de potencia fotovoltaica, y viceversa. “Sin embargo, también existe un límite de transparencia financiera: la potencia FV necesaria y los rendimientos energéticos deben calcularse en función de los costos estructurales fijos para que sean atractivos desde el punto de vista financiero… Esto, en combinación con los niveles de transparencia necesarios para el crecimiento de los cultivos, explica el complejo diseño de los montajes agrovoltaicos”.
El sistema cuenta con tres filas de módulos, con una potencia total de 13,3 kW. Esta configuración, según los investigadores, es lo suficientemente grande como para tener en cuenta los efectos de los límites de la luz para fines de investigación.
“Nuestros colegas de la ingeniería biocientífica de KU Leuven, dirigidos por el Prof. Van de Poel, están monitoreando el microclima, incluyendo la temperatura y humedad del aire, las temperaturas de las hojas, y están investigando más a fondo el efecto en los rendimientos de las peras y la calidad de las mismas”, dijo Willockx.
Los investigadores planean publicar sus resultados próximamente.
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