Desarrollan en España un modelo que estima el espacio cultivable en plantas fotovoltaicas existentes

Un grupo de investigación de la Universidad de Córdoba TEP215 – Física para las energías renovables ha desarrollado un modelo que permite conocer el espacio cultivable entre filas de módulos instaladas con seguidores de dos ejes en plantas fotovoltaicas ya existentes.

La metodología se ha desarrollado a partir de la simulación teórica de la astronomía solar y la geometría espacial de una planta fotovoltaica con ese tipo de configuración y da lugar a las zonas en las que se podrían ubicar los posibles cultivos sin interferir en el movimiento de los paneles solares ni darles sombras, es decir, sin reducir la producción fotovoltaica.

Se expone en “Methodology for the estimation of cultivable space in photovoltaic installations with dual-axis trackers for their reconversion to agrivoltaic plants”, que se publicará en Applied Energy a principios de mayo.

“En este trabajo elegimos un tipo de instalación fotovoltaica que ya existía para ver si podemos reconducirlo e integrar dentro de estas instalaciones existentes cultivos para su producción agrícola”, explica Rafael López, catedrático de Física Aplicada.

Otro de los autores, el investigador del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Automática Luis Manuel Fernández señala que “en el trabajo se tiene en cuenta también el backtracking, una metodología desarrollada por el grupo basada en un proceso de retroseguimiento que evita que los paneles se den sombra entre sí durante el movimiento”.

Usando como base una instalación fotovoltaica real ubicada en Córdoba, “el Molino”, con seguidores solares de dos ejes y backtracking, el modelo ha permitido identificar un espacio arable pentagonal entre los colectores donde se podrían realizar diferentes cultivos. En concreto, a lo largo de la dirección N-S las calles de perfil trapezoidal disponibles para el cultivo tienen una anchura de 10,5 m, una altura mínima de 1,31 m en las zonas laterales y una altura máxima de 2,81 m en la zona central. Se sugieren diferentes propuestas de ocupación de cultivos en estas alineaciones N-S tanto para cultivos en seto como para cultivos en corona esférica. Asimismo, se ha representado la curva del porcentaje de superficie máxima cultivable en función de la altura del cultivo, y se ha obtenido que hasta el 74% del espacio entre filas es cultivable para cultivos con altura inferior a 1,4 m.

“Es necesario seguir avanzando en el estudio mediante futuros trabajos sobre especies agrícolas disponibles y técnicas de cultivo, incluyendo toda la maquinaria necesaria y la planificación de las operaciones; sobre captación radiativa en el dosel del cultivo seleccionado, incluyendo modelos de absorción/extinción de la irradiancia PAR y coeficientes de homogeneidad espacial; estudio de Indicadores Clave de Rendimiento (KPI) como LER (Land Equivalent Ratio), CAPEX, OPEX o LCOE; influencia de la geometría de la cubierta del cultivo y de los seguidores solares en la captación de irradiancia solar y en la producción agrícola y eléctrica; y, finalmente, posibilidad de que los cultivos sobrepasen la envolvente determinada.

“Este trabajo supone un avance en la posible reconversión y aprovechamiento agrovoltaico de las grandes plantas fotovoltaicas existentes ” recuerdan los investigadores, y añaden: “el establecimiento de una legislación sobre la agrovoltaica y los ensayos en campo con diferentes tipos de cultivo son los pasos a seguir para que este tipo de explotaciones se asienten”.