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“Cuanto más áridas sean las condiciones de cultivo, más sentido tiene la agrovoltaica”

Entrevista a Luís Asín, Director del Programa de Fruticultura del IRTA

David Pozo27/12/2022

A la mayoría el término agrofotovoltaica seguramente no les suene. Se trata del uso compartido del suelo para producir energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos y cultivar el terreno agrícola. El director del Programa de Fruticultura del IRTA, Luis Asín, explica en las siguientes líneas cuáles son los pros y contras de una forma de cultivar cuyo crecimiento a medio plazo es difícil de estimar. El instituto de investigación lo evaluará en un proyecto colocando dos dispositivos fotovoltaicos encima de una plantación de manzana de las variedades Golden y Gala.

Siendo España un país con una gran capacidad para producir energía fotovoltaica, ¿cómo prevé que evolucione la agrofotovoltaica a medio plazo?

En general la apuesta por energías renovables ya está siendo una realidad actualmente, en el caso de la agrofotovoltaica persiste la duda del modo en el que el recurso de la radiación puede repartirse entre el agro y la fotovoltaica.

De una manera u otra esta cuestión tendrá respuesta, pero será probablemente específica para ciertas condiciones y cultivos, por lo que la evolución será mayor o menor en función de las conclusiones a las que lleguemos con estudios y proyectos en marcha. Es difícil estimar el crecimiento o la superficie o la producción de energía, ya que hay otros elementos claves como es la regulación que los organismos competentes establecerán.

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Luis Asín durante la presentación del proyecto en la Jornada Frutícola del IRTA en Mollerussa.

¿La principal duda se ciñe sobre en cómo la instalación de las placas puede afectar al rendimiento del cultivo? ¿Existen estudios al respecto?

El efecto sobre el cultivo existirá si o sí. La cuestión es de qué manera mejora el comportamiento agronómico de los cultivos o como lo perjudica. El objetivo es definir aquellas condiciones de producción de alimentos y energía en las que la sinergia o la complementariedad es real, huyendo de situaciones que no sean rentables no sostenibles para la inversión agrícola y la inversión energética.

El diseño de las estructuras energéticas va más allá de los paneles, ya que su disposición, orientación, presencia de seguidores, etc., afecta a la intercepción de radiación y consecuentemente también al efecto sobre el cultivo. Pero de la misma manera la gestión del cultivo cambiará, entendida como la semilla o la variedad, el riego, el aporte de insumos, etc.

Los estudios que existen no son numerosos, ya que la agrovoltaica se empezó a desarrollar hace unos 40 años, y en sus inicios los avances fueron escasos. Aun así, las referencias y estudios que se disponen son específicos para las condiciones que se evaluaron, por lo que no sería adecuado hacer un copiar y pegar, al menos en cuestiones agronómicas.

De todos modos, hay un elemento consensuado, y es que cuanto más áridas sean las condiciones de cultivo, más sentido tiene la agrovoltaica. En nuestro caso no tenemos zonas de cultivo que parecen adecuadas para su desarrollo. Aquellos cultivos que tienen problemas de adaptación a climas cálidos o a excesos de radiación serán los primeros candidatos a asociarlos con la producción de energía eléctrica, pero aquellos que muestran una adaptación perfecta y un comportamiento agronómico correcto, continuarán con el manejo tecnificado que se desarrolla actualmente.

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¿Qué efecto puede tener sobre heladas, por un lado, y sobre el estrés térmico en épocas de mucho calor, por otro?

Si hablamos de paneles colocados encima de los cultivos, y para el caso de heladas, hay estudios con conclusiones contradictorias. Por un lado, la intercepción de radiación en invierno provoca también que en las horas centrales del día la temperatura sea inferior, por lo que se puede producir un retraso en el inicio del desarrollo del cultivo, pudiendo huir de las heladas. Sin embargo, este hecho no siempre se produce, ya que depende del régimen térmico de cada zona. Por otro lado, los paneles pueden provocar una reducción de la radiación que alcanza al suelo, por lo que la energía que libera el suelo durante la noche es inferior, de modo que el riesgo de helada sería superior. Aunque esta conclusión ya ha sido probada, también es cierto que los paneles colocados en horizontal provocan un efecto pantalla en la energía acumulada en el suelo. En definitiva, es difícil concluir si el efecto puede ir en un sentido o en otro, pero parece que es más probable que sea favorable.

Si nos centramos en sistemas que no están situados encima de los cultivos, en este caso el efecto será probablemente nulo.

En el caso de estrés térmico por temperaturas elevadas, el sombreado que producen los paneles reducirá la temperatura del cultivo, reduciendo el estrés que muchos cultivos sufren durante las horas centrales del día de finales de primavera y todo el verano. En estas situaciones son en las que más sentido y mayor ventaja presenta la agrofotovoltaica, especialmente porque en estas épocas la planta puede no aprovechar toda la radiación incidente.

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¿Cómo puede afectar a la calidad o a otros aspectos de la producción del fruto?

Siguiendo con la pregunta anterior, el efecto será favorable si reducimos el estrés térmico manteniendo la capacidad fotosintética, y será negativo si no evitamos el estrés o sencillamente no lo hay.

Seguro que no tendremos situaciones blancas o negras, ya que el cultivo desarrolla su ciclo a lo largo del año, y a lo largo del mismo hay fases con diferente grado crítico. la temperatura, los requerimientos hídricos, la presencia de plagas o enfermedades, etc., varían, por lo que favorecer la producción o la calidad significaría que habría épocas o días en los que deberíamos interceptar casi toda la radiación, y otras épocas en las que deberíamos dejar que toda la radiación pasase al cultivo, y esta situación no se va a producir, ya que significaría que la producción de energía eléctrica no sería ni sostenible ni rentable.

Dicho esto, una cierta producción agrícola seguro que se producirá, sea porque hay un porcentaje de la superficie que no se podrá cultivar, o porque reduciremos la capacidad fotosintética del cultivo, por lo que hemos de partir que el aumento productivo no debería ser una realidad en nuestras condiciones de cultivo. sí que deberíamos asegurar que no haya perdidas de calidad en el cultivo, ya que esa situación puede ser más difícil de gestionar agronómicamente.

Puede haber algunas situaciones en los que se aumenta la producción, pero en la bibliografía que se dispone ello solo se produce en condiciones de cultivo muy estresantes, en los que la temperatura es muy elevada o el recurso hídrico es limitado.

¿Qué hemos de tener en cuenta a la hora de estudiar una instalación agrofotovoltaica?

Todos los cultivos presentan una relación de la fotosíntesis y consecuentemente el balance de carbohidratos con la radiación interceptada y temperatura. De modo que se debería establecer de qué manera afectamos a cada cultivo en función de la radiación que podríamos captar. En base a ello se podría determinar cada cultivo y en cada condición el umbral teórico que el cultivo se podría permitir.

Esto es fácil de decir, pero difícil de concluir, ya que se requiere determinar el balance de carbohidratos, pero también el energético y el de requerimientos hídricos. Una vez establecido, deberíamos hacer un seguimiento para mejorar el diseño de las siguientes instalaciones.

De todos modos, esta faceta aborda el comportamiento agronómico y productivo del cultivo, pero no se debe olvidar que también produciremos electricidad, y aquí hay elementos también a abordar como los protocolos de mantenimiento y productividad en unas condiciones en las que el trabajo del terreno, la presencia de cubierta vegetal o la aplicación de agroquímicos también afectará a la producción energética.

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¿Existen en España empresas o start ups que estén poniendo en marcha este tipo de proyectos?

Ya existen varios proyectos en marcha en cítricos, viña, cereales, pratenses y frutales. Algunos con diseño experimental para evaluar el impacto sobre la agricultura. En los congresos internacionales se observa que países europeos como Alemania, Francia e Italia van por delante en la aproximación AgroPV, pero poco a poco la presencia de empresas españolas va en aumento, lo que significa que en los próximos años tendremos un numero de dispositivos, experimentales o no, lo suficientemente diversos como para mejorar el diseño de los nuevos proyectos de agrofotovoltaica.

¿Qué aspectos se van a trabajar en el proyecto que pondrá en marcha el IRTA en Mollerussa?

Se trata de un proyecto que desarrollará el Departament d’Acció Climatica, Alimentació y Agenda Rural de la Generalitat de Cataluña y el IRTA, que pretende evaluar dos dispositivos fotovoltaicos colocados encima de una plantación de manzana, concretamente sobre las dos variedades más cultivadas, como son Golden y Gala.

Durante 4 años evaluaremos el comportamiento agronómico, los cambios en el desarrollo del cultivo, intercambio de gases, modificación de necesidades hídricas, biodiversidad y manejo general del cultivo. Al final, el objetivo no solo es evaluar cuales son los puntos críticos, sino cómo modificar el manejo del cultivo para optimizar su comportamiento en situaciones en las que reducimos la radiación interceptada por el cultivo.

Evaluaremos dos sistemas, un sistema dinámico, sobre el que podremos actuar variando la intercepción a lo largo del día, y un sistema fijo con paneles transparentes que permite que parte de la radiación llegue al cultivo.

Es un proyecto que ha cautivado a todo el Programa de Fruticultura de IRTA, ya que es todo un reto cultivar manzanas en unas condiciones de cultivo absolutamente diferentes.

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