Konery presenta un proyecto agrovoltaico revolucionario, desarrollado junto al CEBAS-CSIC

La agrovoltaica nace de la necesidad de aprovechar el terreno de cultivo para producir energía a través de la tecnología fotovoltaica de manera simultánea sin dañar la plantación que haya en esa superficie, por lo que se trata de una sinergia entre el sector agrónomo y el sector energético.

El proyecto e-farming se compone de 21 módulos fotovoltaicos, lo que hace una potencia total de 2,1 kWp.

En la Región de Murcia, la agricultura es uno de los principales sectores de la economía, suponiendo un 20% del PIB. Por ese motivo, Konery, como ingeniería energética, apuesta por el desarrollo de la producción de energía sostenible en el terreno agrícola, aprovechando uno de los mayores recursos energéticos, el sol.

En el proceso de producción del sector agrícola, se emiten gases contaminantes derivados del mix energético de producción de electricidad actual que provocan el calentamiento global. Las empresas agrícolas buscan reducir esa emisión cambiando su modelo energético, en este caso incluyendo un sistema de energía solar fotovoltaico, contribuyendo así en la conservación del medio ambiente y teniendo un ahorro económico. Gracias a esta sinergia, la agricultura podría lograr además una autosuficiencia energética.

A lo largo del territorio de la región de Murcia (al igual que ocurre con otras provincias de España) encontramos gran cantidad de invernaderos con productos de gran valor. Por este motivo, el proyecto se basa en la creación de un invernadero fotovoltaico, aprovechando la estructura ya formada de un invernadero convencional y proporcionándole un sistema fotovoltaico de autoconsumo. Con esta instalación fotovoltaica, sustituiríamos el tejado convencional buscando que el invernadero sea autosuficiente energéticamente.

La investigación es la base del crecimiento y desarrollo, por eso en Konery se ha apostado por este proyecto revolucionario en la agrovoltaica. e-Farming es un sistema de gestión integral basado en módulos solares traslúcidos instalados en invernaderos para el sector en cultivos. Debido a su carácter innovador, este proyecto piloto se encuentra apoyado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI).

Detrás del dimensionamiento de la instalación fotovoltaica y posterior ejecución, del seguimiento de la producción energética de la nueva tecnología implantada, así como la gestión energética de la energía producida y de la energía consumida por el invernadero, está Konery como ingeniería energética. CEBAS-CSIC interviene como organismo encargado del cultivo y del estudio de su crecimiento para comprobar que las plantas siguen el curso normal o si crece de manera diferente a un invernadero convencional. Por último, Paudire ha actuado como nexo entre las dos entidades murcianas.

El objetivo fundamental del proyecto es verificar la tecnología del panel fotovoltaico instalado, así como su influencia sobre los diferentes productos que se desarrollen en el interior del invernadero.

Para ello, a partir de un invernadero ya instalado, se han utilizado dos compartimentos de aproximadamente 20 m² cada uno, uno de ellos se compone de una parte de cubierta de láminas de acrílico, lo que sería el tejado de un invernadero convencional y en el otro se han colocado los paneles translúcidos, eliminando las láminas de acrílico que ya se encontraban instaladas.

Estos paneles transparentes bifaciales de 100W de potencia contienen una baja densidad de tiras fotovoltaicas de silicio dispuestas periódicamente en un panel de vidrio, lo que permite que la luz se transmita entre las tiras. Una fina capa de material luminiscente se adhiere a la parte posterior del vidrio, lo que mejora la calidad de la luz al convertir la luz verde en luz roja. El espectro de luz optimizado mejora la producción de energía y facilita el crecimiento de las plantas.

El proyecto e-farming se compone de 21 módulos fotovoltaicos, lo que hace una potencia total de 2,1 kWp y un inversor monofásico de potencia 2 kWn. En cuanto al consumo de las instalaciones, encontramos una bomba cuya potencia es 1 kW. Con estos datos, uno de los objetivos principales del proyecto, es gestionar de manera óptima dicha energía producida para que el invernadero sea energéticamente autosuficiente

Desde que dio comienzo el proyecto hasta ahora, se han recogido resultados diarios de la producción de la instalación fotovoltaica ubicada en el invernadero. La producción energética, como de una instalación convencional, varía según la radiación que haya, esto se ve afectado por las estaciones del año que cambian el clima de la región.

A partir de los datos obtenidos de producción de la instalación fotovoltaica desde el 1 de agosto del 2022 hasta el 28 de febrero de 2023 se ha realizado la comparativa con una instalación fotovoltaica de las mismas características (potencia, inclinación, incidencia solar, etc), cuya ubicación se encuentra cercana al invernadero y con paneles fotovoltaicos convencionales instalados.

La producción de energía total durante estos meses ha sido de 1.680 kWh. Los resultados obtenidos de la comparativa entre los paneles traslúcidos y los paneles convencionales han mostrado una variación negativa del 2,17%, 2,60%, 2,59% y 1,40% para los meses de agosto, septiembre, octubre y enero respectivamente, y una variación positiva del 0.54%, 0.24% y 0.31% para los meses de noviembre, diciembre y febrero respectivamente. Todo ello engloba una variación negativa del 1,34%.

Como conclusión, a partir de los resultados obtenidos, podemos decir que la producción de los paneles traslúcidos y los paneles convencionales es prácticamente la misma, aunque es necesario seguir  realizando el seguimiento de ambas producciones para tener más registros.

También se ha realizado el cálculo de emisiones de CO₂ relativas al suministro eléctrico que se han evitado con la instalación de los módulos solares fotovoltaicos a partir de los datos publicados por REE a partir del mix energético de producción de energía eléctrica de cada uno de los días. De cara a la temporada primavera-verano se espera que la instalación fotovoltaica siga generando aproximadamente la misma energía que otra instalación de la misma potencia que utiliza los paneles fotovoltaicos convencionales.

En cuanto al cultivo, CEBAS-CSIC ha recogido los resultados de la primera fase de plantación donde se plantaron tomates y brócoli. Ambas plantaciones no presentan cambios en el crecimiento metabólico comparando las que están bajo los paneles traslúcidos y las que están bajo la cubierta tradicional de invernadero.

A pesar de que existe una diferencia de espectro luminoso que recibe el cultivo que crece bajo los paneles solares, no limita el proceso de fotosíntesis. Por lo que no sólo podemos decir que el crecimiento y el rendimiento de las plantas sigue siendo eficiente, sino que se mejora.

Para hacer el proyecto más rico y comprobar cómo se ven afectados otros cultivos con gran valor en el sector agrícola, se ha realizado una nueva plantación. Esta vez el equipo de CEBAS-CSIC estudia para la temporada de primavera-verano, la planta del pimiento, miembro de la familia de las solanáceas, con una producción mundial de pimientos en 2020 que está entorno a los 36.136 millones de kilos, según los datos recogidos por FAOSTAT. También estudia la planta del melón, ya que es una especie de alto valor económico, con una producción mundial de melones en 2020 de 28.000 millones de kilos. Para el estudio del rendimiento de las plantas, se evaluará la producción tanto en condiciones control, bajo el tejado tradicional de un invernadero, como bajo los innovadores paneles solares. Con esta comparación se puede determinar si el sistema solar fotovoltaico afecta al correcto crecimiento y desarrollo del cultivo.

Después de los dos años previstos para el desarrollo del proyecto, si los resultados que se recogen siguen siendo tan positivos y el invernadero además de conseguir que el cultivo siga su crecimiento de forma favorable, se alcanza la autosuficiencia energética, e-Farming puede convertirse en la revolución en el sistema de autoconsumo en la agrovoltaica.