Lo sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili, Renewable energy sources (RES), è una priorità per l’Unione europea. Considerato il principio di sussidiarietà, gli Stati membri dell’UE sono liberi di decidere come sostenere le RES, purché rispettino le regole del mercato energetico dell’UE. Dato il potenziale di RES dell’Italia, il settore ha un ruolo fondamentale nella crescita di un’economia sostenibile del paese [1].
In Italia produzione di rinnovabili è quasi raddoppiata nell’ultimo decennio coprendo il 37% del fabbisogno nazionale nel 2016. La generazione idroelettrica svolge ancora il ruolo principale, ma le altre RES hanno mostrato un grande aumento, soprattutto per quanto riguarda gli impianti fotovoltaici (PV). Nel 2008, in Italia, la generazione fotovoltaica era circa lo 0,3% della produzione totale e nel 2016 la quota è aumentata al 20,5%[2].
Entro il 2030 è previsto un aumento della quota delle RES fino al 48%-50% nei consumi del settore elettrico e la capacità fotovoltaica dovrebbe quasi triplicare. Il compito principale dell’UE di mitigare il cambiamento climatico include anche la necessità di preservare le risorse naturali e mantenere un certo standard di qualità della produzione alimentare.
Il ruolo dell’amministrazione pubblica Nazionale, caratterizzata da lentezza e mancanza di uniformità, è cruciale per bilanciare l’uso del terreno tra agricoltura e impianti fotovoltaici. La competizione tra domanda di produzione alimentare di energia sta aumentando anche a causa delle limitate risorse di terra. Una soluzione a questo problema potrebbe essere l’agrivoltaico, cioè la produzione combinata di energia fotovoltaica e coltivazioni agricole sulla stessa area. La compresenza di pannelli solari e colture implica la condivisione della luce, in modo che i pannelli posti sopra una parte della coltura generino ombra e creino un microclima nella zona di coltivazione. Il risultato: più freschezza, meno necessità di acqua per le piante e minori perdite dovute all’evaporazione. Il co-sviluppo nella stessa area di terreno di energia e agricoltura convenzionale aumenterà la produttività degli impianti fotovoltaici senza danneggiare il suolo utilizzato. L’agrivoltaico è anche una voce del Piano nazionale di ripresa e resilienza (Pnrr), che prevede di installare 1-2 GW di impianti, finanziandoli con 1,1 miliardi di euro.
Vantaggi e limiti
Una delle risorse rinnovabili più efficienti ed efficaci è il fotovoltaico, non solo ha un minore impatto ambientale rispetto ad altre risorse rinnovabili (come l’energia eolica), ma può essere installato per molte attività e scopi (residenziale, commerciale, industriale e servizi). L’elettricità prodotta dalle celle solari è pulita e silenziosa., Gli impianti fotovoltaici non rilasciano nell’ambiente alcun inquinamento nocivo dell’aria o dell’acqua, non esauriscono le risorse naturali e non mettono in pericolo la salute animale o umana, poiché non utilizzano altro combustibile che la luce del sole. Gli impianti fotovoltaici sono silenziosi e visivamente poco invasivi e s su piccola scala possono sfruttare lo spazio inutilizzato sui tetti degli edifici esistenti, come nel caso dei consumatori privati. Gli impianti possono essere costruiti in qualsiasi dimensione in base al fabbisogno energetico e i proprietari di casa possono aggiungere moduli ogni pochi anni man mano che il loro utilizzo di energia e le loro risorse finanziarie crescono. L’energia solare è una risorsa rinnovabile disponibile localmente, non ha bisogno di essere importata da altre regioni del paese o del mondo. Ciò riduce l’impatto ambientale associato al trasporto e la dipendenza dell’essere umano dal petrolio importato; a differenza dei combustibili che sono estratti e raccolti, utilizzare l’energia solare per produrre elettricità non esaurisce o altera la risorsa. L’Italia, data la sua posizione geografica ottimale, è uno dei paesi tra gli Stati membri dell’UE con più potenziale solare fotovoltaico. L’energia solare, però, è un po’ più costosa da produrre rispetto alle fonti di energia convenzionali, in parte a causa del costo di produzione dei dispositivi fotovoltaici e in parte alle efficienze di conversione delle apparecchiature. Dato che le efficienze di conversione continuano ad aumentare e i costi di produzione continuano a scendere, il fotovoltaico diventerà sempre più competitivo in termini di costi con i combustibili convenzionali.
L’applicazione dei sistemi agrivoltaici impone diversi requisiti alla produzione agricola e alla sua gestione tecnica: la struttura di montaggio degli array deve essere adattata ai requisiti delle macchine agricole utilizzate e i pannelli fotovoltaici devono essere sollevati fino a un’altezza adeguata per permettere il passaggio delle macchine agricole convenzionali. Per la coltivazione dei cereali e l’utilizzo di grandi mietitrici combinate è necessaria una distanza di almeno 4-5 m. Per evitare la perdita di terreno utilizzabile, la distanza tra i pilastri deve essere adatta alle distanze di semina e alle larghezze di lavoro delle macchine. É inevitabile una certa perdita di aree di produzione, specialmente tra le palafitte che sono difficili da raggiungere con le macchine agricole: almeno il 2% del terreno è occupato dai pilastri della struttura di montaggio [6].
Diverse modifiche dovrebbero essere previste per minimizzare le alterazioni delle condizioni microclimatiche. L’applicazione di pannelli fotovoltaici può portare a un aumento dei deflussi d’acqua, causando una distribuzione idrica sbilanciata con distinte macchie umide sotto il bordo inferiore del pannello e aree riparate direttamente sotto il pannello.
Normativa
Nonostante i miglioramenti nel corso degli anni delle procedure amministrative per la rimozione delle barriere normative, la maggior parte dei paesi dell’UE, inclusa l’Italia, non ha ancora realizzato una procedura di applicazione online ed i tempi relativi alle richieste sono troppo lunghi. Il costo delle energie rinnovabili non è determinato solo dalle risorse eoliche, solari, di biomassa o idriche; i costi dei progetti sono determinati anche dai costi amministrativi e di capitale. Le complicate procedure di autorizzazione, la mancanza di sportelli unici (un’unica agenzia per tutte le procedure di autorizzazione, certificazione e licenza), le procedure di registrazione e i processi di pianificazione possono richiedere mesi o anni ed aumentare il rischio del progetto. La direttiva 2009/28/CE sulle energie rinnovabili [3] stabilisce che “gli Stati membri assicurano che le procedure di autorizzazione, certificazione e licenza per le energie rinnovabili siano necessarie e proporzionate; promuovono il coordinamento tra i diversi livelli amministrativi e le agenzie e fissano limiti di tempo concreti per le decisioni”. Le procedure amministrative devono essere snellite ai livelli amministrativi adeguati e i requisiti amministrativi devono essere obiettivi, trasparenti e proporzionati, inoltre bisogna considerare che sono spesso soggette a decisioni locali e regionali e non sono sempre di portata nazionale. La concretezza e la completezza delle misure adottate per la semplificazione amministrativa sono molto basse in tutte le relazioni degli Stati membri: il numero di permessi richiesti e il numero di autorità coinvolte nelle procedure spesso non sono menzionati [4]. Con un organismo amministrativo ben funzionante, l’efficienza nel mercato energetico e l’adattamento alle sfide climatiche hanno maggiori probabilità di essere ottenuti. L’Italia aveva già raggiunto i suoi obiettivi sulle fonti rinnovabili nel 2015, con una penetrazione del 17,5% sul consumo totale di energia, contro un obiettivo del 17% da raggiungere entro il 2020 [5]. Tuttavia, la transizione energetica è solo all’inizio del suo processo e molto deve ancora essere fatto.
Al fine di raggiungere gli obiettivi a lungo termine stabiliti dall’Unione Europea, l’amministrazione nazionale di ogni paese deve garantire un’efficiente implementazione delle energie rinnovabili.
In Italia, alcune delle priorità di azione del Ministero dello Sviluppo Economico includono: allineare i prezzi e i costi dell’energia elettrica agli standard europei; assicurare la piena integrazione dell’Italia con il mercato europeo; mantenere e sviluppare un mercato libero completamente integrato con l’energia prodotta da fonti rinnovabili, eliminando gradualmente tutte le distorsioni e assorbendo l’attuale capacità produttiva in eccesso. In questo panorama, l’agrivoltaico rappresenta una svolta importante per l’efficienza energetica, dunque è importante che il governo approvi al più presto norme adeguate e uniformi, che permettano una realizzazione degli impianti corretta e trasparente. Anche alla luce delle esperienze passate, in parte negative, riguardo all’installazione del fotovoltaico. Le norme devono inoltre garantire la conduzione dell’agricoltura negli ambiti interessati da installazioni agrivoltaiche, onde prevenire approcci speculativi che potrebbero mettere a rischio la continuità dell’attività agricola.
“Siamo in una nuova fase, serve un nuovo scenario di programmazione che superi gli attuali vincoli una nuova normativi, dichiara Stefano Ciafani, presidente di Legambiente, perché le leggi vigenti vietano la realizzazione di nuovi impianti in area agricola che accedono agli incentivi ma quelli senza incentivi possono essere realizzati. Difatto, si limitano le possibilità per piccoli operatori e aziende agricole, ma si de-regolamenta l’impiantistica di grandi dimensioni delle grandi utility e delle compagnie internazionali, che richiede grandi investimenti di capitale ma non necessita di incentivi per essere remunerativa. Il rischio è che prenda piede un modello di business con un approccio industriale alla risorsa suolo, di cui sarebbero le superfici coltivate a fare le spese. Per evitare ciò, e superare il paradosso, occorre un percorso che consenta la realizzazione degli impianti attraverso regole capaci di evitare trasformazioni irreversibili e che, al contrario, assicurino la valorizzazione ecologica e produttiva dei suoli sottostanti agli impianti fotovoltaici, anche di grandi dimensioni prevenendo la dismissione di terreni produttivi con espulsione di aziende agricole”.
L’incertezza normativa del mercato italiano delle rinnovabili in tema di incentivi e prospettive compromette di fatto la bancabilità di molti progetti. In un contesto come questo, solo un ristretto numero di cittadini, coscienti di quanto i problemi ambientali peseranno sulle nostre tasche e sulla nostra salute, sono disposti da subito a premiare l’energia pulita pagandola un po’ di più, sapendo però che costerà di meno, anche in termini di costi sociali, alle prossime generazioni.
Il progetto di Revolution Energy Maker
Revolution Energy Maker (R.E.M.) [7] è una società leader nel fornire soluzioni tecnologicamente avanzate nel settore delle energie rinnovabili. R.E.M. ha sviluppato diversi brevetti riconosciuti su scala mondiale, che consentono di far coesistere ed ottimizzare la produzione di energia da fonti rinnovabili e la produzione agricola.
Il progetto Agrovoltaico® è stato uno dei primi progetti al mondo ad aver coniugato agricoltura ed energia solare. Il primo sito realizzato a Virgilio (Mantova) è stato realizzato utilizzando un impianto di pannelli composto da 750 inseguitori solari biassiali, sospesi con una tensostruttura a 5 metri d’altezza su un terreno di 15 ettari comunicano tra loro attraverso un innovativo sistema di controllo wireless.
L’innovativo sistema prevede che, a comando, tutti i pannelli fotovoltaici si possano disporre perpendicolarmente al terreno per consentire una omogenea distribuzione delle piogge e della neve, e per evitare eventuali danneggiamenti ai pannelli stessi in caso di grandine o di forte vento. I pannelli possono essere disposti parallelamente al terreno per agevolare al massimo la circolazione dei mezzi agricoli. L’intero impianto è realizzato con materiali non inquinanti (come ad esempio i tracker in alluminio riciclato e non trattato) e totalmente riciclabili, la cui installazione avviene in modo da garantire una facile rimozione al termine della sua vita operativa (25/30 anni).
Questo sistema permette addirittura l’incremento della resa agricola, grazie allo specifico ombreggiamento generato dai moduli fotovoltaici, riducendo lo stress termico sulle colture. Agricoltura e produzione di energia, tutto realizzato secondo criteri che puntano alla resa qualitativa dei prodotti della terra. Gli studi realizzati in collaborazione con l’Università di Piacenza e l’esperienza maturata su diversi impianti a partire dal 2011, hanno permesso R.E.M. di giungere alla perfetta conoscenza dell’impatto che l’ombra generata dai moduli FV genera sulla crescita dei diversi prodotti agricoli. Se su alcune specie il sistema Agrovoltaico® non comporta alcun impatto sulla resa agricola, su altre ne migliora la produzione.
Sitografia
[1] https://www.mise.gov.it/images/stories/documenti/SEN_EN_marzo2013.pdf
[3] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/IT/TXT/PDF/?uri=CELEX:32009L0028&from=SK
[4] Documento di lavoro dei servizi della Commissione ‘Renewable energy progress report’, 2013 https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=SWD:2013:0102:FIN:EN:PDF
[6] Praderio S, Perego A (2017): the agrovoltaico concept