PV for future

Tanto los agentes financieros como los inversores han tenido iempre claro que las plantas de energía fotovoltaica desempeñan un papel más importante que la simple generación de beneficios: producen electricidad sin emitir carbono. Recientemente, el sector ha comenzado a darse cuenta de que los proyectos de energía fotovoltaica también pueden cubrir un abanico mucho más amplio de roles ambientales: mejora de la biodiversidad, eliminación de carbono de los suelos enriquecidos y producción de alimentos de manera ambientalmente sostenible. En este artículo, la socia de Everoze Ragna Schmidt-Haupt afirma que poner la sostenibilidad en el centro de la planificación y el funcionamiento de los proyectos fotovoltaicos debería convertirse en la nueva norma. Inspirada por Greta Thunberg y el movimiento climático y ecológico “Fridays for Future”, la adopción de un enfoque “PV for Future” analiza el hallazgo de que la producción de electricidad libre de carbono ya no es suficiente, por sí sola, para nuestro sector.

Introducción

Construir un clima y ecosistema resilientes es uno de los mayores desafíos de nuestro tiempo.

Políticamente, el Acuerdo de París ha reconocido la necesidad de continuar los esfuerzos para limitar el aumento de la temperatura mundial a 1,5°C. Durante más de una década, las plantas solares fotovoltaicas han desempeñado un papel fundamental en la descarbonización de nuestras economías pero el nuevo desafío es ir más allá de la mera reducción de las emisiones de carbono; se requiere también un gran esfuerzo para capturarlas. Según un reciente informe del IPCC sobre el Cambio Climático y la Tierra[1], la captura de carbono en el suelo y las prácticas de reforestación son dos de las mayores oportunidades para la eliminación de carbono.

Una solución que tiene el potencial para capturar las emisiones de carbono consiste en la regeneración de los suelos bajo los paneles de las plantas fotovoltaicas. La agrivoltaica, es decir, la coexistencia de la agricultura y la producción de electricidad fotovoltaica tiene incluso el potencial de eliminar el CO₂ de la atmósfera si se aplican prácticas agrícolas sostenibles, además de fomentar una producción de alimentos resiliente.

Este año, la UE también ha formulado su estrategia de biodiversidad encaminada a su recuperación en 2030, con el objetivo de aumentar la resiliencia de nuestras sociedades frente a impactos climáticos, incendios forestales, inseguridad alimentaria y brotes de enfermedades. Una reciente investigación de la asociación alemana de innovación del mercado energético BNE[2] ha demostrado que las plantas fotovoltaicas a gran escala, si se diseñan para ser compatibles con la naturaleza, tienen efectos positivos en la biodiversidad, en comparación con la mayoría de los usos convencionales y de monocultivo.

Un doble uso

La agrivoltaica ha aumentado exponencialmente de ~5 MW en 2012 a ~2.900 MW en 2018[3], con programas de financiación nacionales en Japón, China, Francia, EE.UU. y Corea. Disminuir la presión sobre el suelo es aún más crítico debido a la necesidad de electricidad sin emisiones de carbono provocada por la electrificación del transporte, junto a la creciente necesidad de reforestación para capturar las emisiones de carbono.

Existe una gran variedad de ejemplos de uso del terreno bajo los paneles fotovoltaicos, desde el simple pastoreo de ovejas para la gestión de la vegetación natural, pasando por los cultivos anuales y el cultivo de hortalizas, o la plantación perenne de arbustos de bayas, árboles frutales y horticultura, hasta la acuaponía acoplada a la energía fotovoltaica, en la que tanto los peces como las plantas crecen en el agua a la sombra de un sistema fotovoltaico.

El potencial de esta oportunidad económica estará condicionado tanto por los potenciales ahorros como por los gastos adicionales, un equilibrio que por supuesto dependerá de una multitud de características específicas de cada proyecto. Por ejemplo, los gastos adicionales pueden estar asociados a estructuras elevadas que tienen que ser capaces también de hacer frente al incremento de la velocidad del viento con la altura, al enterramiento de cables en caso de pastoreo de ganado, o a la plantación de setos para preservar naturalmente el suelo. Además, se puede incurrir en costes adicionales si se incorporan tecnologías especializadas tales como el uso de paneles más transparentes para permitir el paso de más irradiación solar o incluso para filtrar el espectro de luz relevante tanto para la fotovoltaica como para los cultivos que se encuentran debajo. En cuanto a la reducción de costes, las estructuras pueden a la vez servir como estructuras de invernadero para controlar el calor, proporcionar protección contra las aves, enfriar o controlar la irrigación y, como ocurre con todas las innovaciones fotovoltaicas que alcanzan economías de escala, es probable que los costes disminuyan rápidamente con el tiempo.

El diseño de un sistema óptimo tanto para la energía fotovoltaica como para los usos agrícolas impactará en la cantidad de energía producida por la planta. A menudo, los sistemas agrivoltaicos se construyen aumentando el espacio entre los paneles, reduciendo la producción total de energía y es posible que la inclinación de los paneles no se diseñe de manera óptima para maximizar la electricidad, sino más bien para minimizar o controlar el sombreado sobre el suelo. Incluso, el uso de módulos bifaciales en posición vertical podría ser beneficioso en esta incipiente competencia por el sol.

Considerando el plano agroeconómico, la elección del cultivo, junto con el sombreado, el cambio de microclima o el patrón de irrigación, son factores que influyen en el rendimiento de la solución elegida. En algunas partes del mundo, el aumento de la zona sombreada es beneficioso, mientras que en otras el cultivo requiere la mayor cantidad de irradiación posible. Al final, tanto la rentabilidad de la planta solar como la de la agricultura deben ser evaluadas y optimizadas en conjunto.

Si bien las tarifas agrovoltaicas en muchos países son las mismas que las de los proyectos en suelo, Francia tiene una larga historia de proyectos de energía fotovoltaica en invernaderos que han sido apoyados por tarifas especiales. Las críticas a los invernaderos no utilizados con fines agrícolas o la clasificación errónea de las tierras han puesto de relieve la necesidad de mejorar la selección y la concesión de permisos únicamente para proyectos sostenibles.

En el marco legislativo y de subvenciones actual, el modelo de negocio de la agroindustria se caracteriza, por un lado, por los ingresos adicionales derivados de la electricidad. Por otro lado, el menor rendimiento de la agricultura y la falta de ingresos por otros posibles usos de la misma parcela constituyen un desafío, creando tensiones entre los sectores de la energía y la agricultura.

Múltiples funciones

El beneficio menos conocido de los proyectos fotovoltaicos en suelo es su potencial de absorción de carbono a partir de la regeneración del suelo bajo los paneles. Este efecto se debe, entre otras cosas, a la menor necesidad de control de insectos o de movimientos de tractores, y es probable que sea aún mayor cuando no hay cultivos anuales. El IPCC destaca en su informe el potencial de captura de carbono en el suelo enriquecido de las tierras de cultivo y los pastizales. La absorción de carbono en el suelo enriquecido puede lograrse aumentando las variedades de plantas que tienen raíces más profundas, añadiendo materiales orgánicos y cambiando las rotaciones de los cultivos, entre otras cosas.

Cada vez es más reconocido que los proyectos fotovoltaicos pueden contribuir a mejorar la biodiversidad. Múltiples estudios han demostrado que a medida que se regenera y se devuelve a la vida silvestre la superficie no utilizada bajo los paneles fotovoltaicos, la biodiversidad regresa a los campos, atrayendo a especies de animales y plantas silvestres más pequeñas. Tras evaluar 75 parques fotovoltaicos en Alemania, el BNE concluye que los parques fotovoltaicos tienen un efecto fundamentalmente positivo en la biodiversidad, especialmente para los insectos, los reptiles y las aves. El estudio subraya que cuando se implementa una separación suficiente entre las filas de módulos y entre los paneles, la biodiversidad puede aumentar.

Un ejemplo de liderazgo en desarrollo de proyectos fotovoltaicos ambientalmente sostenibles lo constituye la pequeña empresa alemana Wattmanufactur. Esta empresa diseña y construye parques fotovoltaicos teniendo en cuenta criterios ecológicos desde su creación. Su filial, Osterhof – Ökologisches Flächenmanagement”, es un proveedor de servicios para la gestión de parques fotovoltaicos ecológicos que mantiene en dichos parques hábitats como estanques para anfibios, casas de pájaros y murciélagos, árboles y setos. El objetivo de estas empresas es integrar prácticas agrícolas como la apicultura, el pastoreo de ovejas y la henificación mediante prácticas sostenibles de corte de hierba.

El BNE ha publicado recientemente una lista de buenas prácticas para que los promotores y propietarios de parques fotovoltaicos incorporen factores ambientales, entre otras prácticas sostenibles, para mejorar la biodiversidad. Muchos de los actores alemanes de la industria solar, como BayWa r.e., Juwi o Enerparc, ya se han comprometido a adoptar estas prácticas. En ausencia de un marco jurídico sólido que permita mejorar la biodiversidad en los parques fotovoltaicos y sus alrededores, el liderazgo de la industria en esta esfera es clave.

Múltiples responsabilidades

Es evidente que los propietarios, promotores e inversores deben mirar más allá del rendimiento económico del proyecto fotovoltaico y aceptar su responsabilidad en el restablecimiento de un clima y ecosistema resilientes. Imagina un futuro en el que cada actor del sector fotovoltaico se comprometa a desempeñar su papel en ”PV for future”. Imagina la aplicación cuidadosa de este enfoque responsable en cada fase para asegurar que o bien se mejora la calidad del suelo para permitir la eliminación del carbono, o bien se mejora la biodiversidad o se optimizan los cultivos de manera sostenible. Así es como la industria tiene que liderar: avanzando más rápido de lo que pueden los políticos, para abordar los desafíos ecológicos aquí y ahora. ¿Estás preparado para formar parte de “PV for Future”?

[1] IPCC 2020, Climate Change and Land https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/4/2020/02/SPM_Updated-Jan20.pdf

[2] BNE , November 2019, Solar parks – profits for biodiversity, https://www.bne-online.de/fileadmin/bne/Dokumente/Englisch/Publications/201911_bne_study_biodiversity_profits_from_pv.pdf

[3] https://www.ise.fraunhofer.de/en/key-topics/integrated-photovoltaics/agrivoltaics.html

Ragna Schmidt-Haupt es una socia de Everoze, una consultoría técnico-comercial especializada en renovables, almacenamiento y flexibilidad. Ragna ha desarrollado una sólida trayectoria en consultoría financiera y estratégica de las distintas tecnologías renovables a nivel mundial, enfocándose fundamentalmente en solar fotovoltaica.