Fuente: cleanenergyeconomymn.org
La agrivoltaica es un enfoque emergente para la producción de energía solar que implica la combinación de paneles solares con prácticas agrícolas como la producción de cultivos, el pastoreo o los hábitats de polinizadores en la misma tierra. Al integrar paneles solares con otros usos de la tierra, la agrovoltaica tiene como objetivo maximizar la eficiencia de la tierra y la utilización de recursos. Los paneles solares proporcionan generación de energía limpia y al mismo tiempo ofrecen beneficios como sombra, reducción de la evaporación del agua y moderación de la temperatura para las plantas o animales cultivados.
Este enfoque innovador promueve tanto la producción de alimentos o biomasa como la generación de energía limpia, fomentando una relación simbiótica entre la agricultura y la energía solar que mejora la productividad de la tierra y contribuye a un futuro más resiliente y rentable.
La agrivoltaica se diferencia de otros diseños de energía solar en que el terreno debajo y alrededor de los paneles solares se utiliza para otro propósito. Esta característica única proporciona varios beneficios:
Optimización del suelo: La agrovoltaica permite el uso productivo del suelo combinando la generación de energía solar con actividades agrícolas. Permite a los agricultores generar energía limpia mientras utilizan la misma tierra para cultivos o pastoreo de ganado, maximizando la eficiencia y la productividad de la tierra.
Aumento del rendimiento de los cultivos: la presencia de paneles solares sobre los cultivos proporciona sombra, reduciendo el calor excesivo y la evaporación. Este efecto de sombra ayuda a crear un microclima que puede mitigar las fluctuaciones extremas de temperatura y la pérdida de agua, lo que mejora el rendimiento de los cultivos y reduce las necesidades de agua.
Mayor eficiencia de los recursos: la coexistencia de paneles solares y cultivos promueve la eficiencia de los recursos. Los paneles capturan energía solar para generar electricidad, mientras que el efecto de sombra reduce la necesidad de riego y conserva el agua.
Diversificación de los ingresos: la agrovoltaica puede ofrecer flujos de ingresos adicionales a los agricultores al permitirles generar y vender energía limpia junto con sus productos agrícolas. Esta diversificación de las fuentes de ingresos puede contribuir a la viabilidad económica y la resiliencia de las operaciones agrícolas.
Uno de los principales desafíos de la energía agrivoltaica es que el costo inicial de los sistemas agrivoltaicos puede ser costoso porque a menudo tienen diseños de sistemas más complejos que los paneles solares tradicionales y pueden requerir modificaciones estructurales para hacer posible el uso dual de la tierra. A pesar del ahorro de costos a largo plazo, el equipo y la construcción pueden tener costos elevados en comparación con la agricultura tradicional o las instalaciones solares independientes. Las barreras financieras pueden obstaculizar la adopción generalizada, particularmente para los pequeños agricultores o las regiones con recursos limitados.
Otro desafío, como ocurre con muchas tecnologías en etapa inicial, es garantizar que los agricultores tengan acceso a capacitación, asistencia técnica y recursos educativos, lo que es crucial para que los agricultores, los diseñadores de sistemas agrivoltaicos y los formuladores de políticas comprendan plenamente los beneficios potenciales y superen los desafíos asociados con la implementación de proyectos agrivoltaicos. El interés en la energía agrivoltaica está aumentando, por lo que garantizar que los agricultores tengan los recursos que necesitan para implementar sistemas agrivoltaicos será crucial en el futuro.
La instalación de sistemas agrivoltaicos requiere encontrar tierras agrícolas que sean adecuadas tanto para granjas solares como para operaciones agrícolas, al mismo tiempo que se superan las limitaciones de transmisión y conexión a la red y se atrae a agricultores interesados en innovar en sus operaciones. Cumplir las tres condiciones puede ser un desafío.
En este momento, hay varios proyectos agrivoltaicos en Minnesota, pero la tecnología aún está emergiendo. Todos los proyectos existentes en Minnesota involucran hábitats de polinizadores, pastoreo o una combinación de ambos.
Los sistemas agrivoltaicos amigables con los polinizadores tienen arbustos, pastos y flores productores de néctar o polen, que atraen a polinizadores como abejas y mariposas, debajo y alrededor de los paneles solares. Estos proyectos pueden mejorar los servicios de polinización para cultivos agrícolas cercanos. Una polinización mejorada puede aumentar el rendimiento de los cultivos, mejorar la calidad de la fruta y mejorar la producción de semillas, lo que beneficia a los agricultores. Además, las instalaciones solares que crean hábitats para los polinizadores pueden generar ahorros en costos de operación y mantenimiento con el tiempo debido a los beneficios que los polinizadores crean para la salud del ecosistema. La mayoría de los sistemas agrivoltaicos existentes en Minnesota que son amigables con los polinizadores están ubicados en la mitad sur del estado.
Connexus Energy, con sede en Minnesota, está adoptando la agrovoltaica favorable a los polinizadores. Un artículo publicado por la compañía describe su asociación con Prairie Restorations, a través de la cual diseñaron un prado de flores apto para polinizadores debajo del panel solar en su campus. Desde entonces, Connexus ha dado prioridad a la gestión de la tierra en todos sus proyectos solares, que ahora cubren más de 120 acres y cultivan más de 15 millones de plantas autóctonas y aptas para los polinizadores.
Actualmente se están realizando muchos estudios para comprender mejor el alcance de los beneficios de los sistemas agrivoltaicos amigables con los polinizadores, incluido uno en Minnesota. El proyecto Prácticas solares innovadoras integradas con economías y ecosistemas rurales (InSPIRE) del Departamento de Energía está realizando investigaciones sobre energía agrivoltaica favorable a los polinizadores en el condado de Anoka y Atwater. El gobierno estatal también ha mostrado su apoyo a la agrovoltaica favorable a los polinizadores.
En 2022, Minnesota estableció el Programa Solar Amigable con el Hábitat, que apoya la creación de proyectos solares amigables con los polinizadores a través de recursos técnicos y formularios de evaluación de proyectos.
Los proyectos de pastoreo agrícola combinan la producción de energía solar con el pastoreo de ganado debajo o entre los paneles solares. La integración del pastoreo con la producción de energía solar puede proporcionar fuentes de ingresos adicionales para los agricultores. Al utilizar la tierra para el pastoreo del ganado, los agricultores pueden diversificar sus actividades agrícolas y al mismo tiempo generar ingresos a partir de la producción de energía solar. Los beneficios que el pastoreo gestionado tiene para la salud del suelo también pueden generar ahorros de costos a largo plazo para los agricultores. InSPIRE está investigando actualmente la agrovoltaica de pastoreo en Chisago. El Programa Solar Amigable con el Hábitat también brinda apoyo para proyectos de pastoreo.
Si bien ya existen muchos hábitats de polinizadores e instalaciones agrivoltaicas de pastoreo en todo Minnesota, aún no ha habido ningún proyecto agrivoltaico que produzca cultivos. Más del 70% de las tierras agrícolas de Minnesota se utilizan para producir maíz y soja. La agrovoltaica es compatible sólo con cultivos tolerantes a la sombra, como las verduras de hojas verdes, y el maíz y la soja requieren plena luz solar para prosperar. Investigadores de todo el país están trabajando para comprender qué tipos de cultivos son más compatibles con la agrovoltaica y en qué lugares. También están analizando qué lugares y condiciones son más adecuados para sistemas, pastoreo y producción de cultivos amigables con los polinizadores.
La agrovoltaica tiene un gran potencial para crecer de manera constante en los próximos años. A medida que aumentan las preocupaciones sobre la energía solar y el uso de la tierra, la agrivoltaica ofrece la solución del uso de múltiples tierras. Lo siguiente ayudaría al crecimiento de la agrovoltaica en Minnesota:
Marco político y regulatorio: Las políticas que apoyen la agrovoltaica ayudarían a acelerar su crecimiento. Esto puede incluir incentivos financieros, exenciones fiscales o subvenciones para agricultores y desarrolladores de energía solar que adopten sistemas agrivoltaicos.
Proyectos de investigación y demostración: la realización de proyectos de investigación y demostración específicos del clima, las prácticas agrícolas y las variedades de cultivos de Minnesota pueden ayudar a validar la viabilidad y los beneficios de la energía agrivoltaica en Minnesota.
Educación y extensión a los agricultores y a la comunidad: educar a los agricultores sobre las posibles ventajas y desafíos de la agrovoltaica es esencial. Se pueden organizar programas de divulgación, talleres y capacitación para proporcionar a los agricultores los conocimientos necesarios para decidir si les gustaría implementar la agrovoltaica. Además, involucrar a las comunidades locales y crear conciencia sobre los beneficios de la agrovoltaica puede ayudar a generar apoyo público para estos proyectos.
Colaboración y asociaciones: la colaboración entre varias partes interesadas es crucial para el crecimiento de la agrovoltaica en Minnesota. Esto incluye asociaciones entre desarrolladores de energía solar, organizaciones agrícolas, instituciones de investigación y agencias gubernamentales. Compartir conocimientos, experiencia y recursos puede acelerar la implementación de proyectos agrivoltaicos.
Los responsables de la formulación de políticas federales están participando en un esfuerzo bipartidista para impulsar la agrovoltaica en todo el país. La Ley de Energía de los Polinizadores, propuesta por los senadores Jeff Merkley (D-Oregon) y Cory Booker (D-New Jersey), tiene como objetivo priorizar proyectos solares que creen hábitats para los polinizadores. La Ley de Investigación y Demostración de Agrivoltaics, presentada por los senadores Martin Heinrich (D-Nuevo México) y Mike Braun (R-Indiana), busca asignar $75 millones durante cuatro años para proyectos de investigación y demostración relacionados con la agrovoltaica. Según Canary Media, estos proyectos de ley tienen como objetivo abordar las preocupaciones sobre la pérdida de tierras agrícolas debido a granjas solares, al mismo tiempo que apoyan a los agricultores y promueven los objetivos climáticos. Los proyectos de ley proporcionarían financiación para la investigación y ayudarían a llenar los vacíos de conocimiento para determinar la viabilidad de la agrovoltaica en diferentes regiones y con diversos cultivos o ganado.
A medida que la agrovoltaica gane impulso, creará nuevas oportunidades en los sectores agrícola y energético, ofreciendo un camino que armonice la producción de alimentos y la generación de energía limpia. Con investigaciones en curso, políticas de apoyo y esfuerzos de colaboración, la agrovoltaica está preparada para sostener un crecimiento constante en los próximos años en Minnesota y más allá.