Agrivoltaica: o que é, como funciona e que culturas e animais podem ser integrados

Como funciona a agrivoltaica?

O princípio da agrivoltaica consiste em conceber a instalação fotovoltaica tendo em conta, simultaneamente, as necessidades de produção de eletricidade e as necessidades da atividade agrícola. Os painéis solares captam parte da radiação para gerar eletricidade, enquanto outra parte atinge as culturas ou as superfícies destinadas ao gado. O objetivo não consiste simplesmente em instalar painéis num terreno agrícola, mas sim em conseguir uma utilização dupla e funcional do solo. O projeto deve ter em conta variáveis como:

• Altura dos módulos: deve permitir o desenvolvimento da cultura, a passagem de animais ou a circulação da maquinaria agrícola necessária.
• Espaçamento entre fileiras: determina a quantidade e a distribuição da radiação que atinge as culturas.
• Orientação e inclinação: afetam tanto a produção fotovoltaica como a distribuição de luz e sombra no terreno.
• Sistema de acompanhamento: alguns projetos utilizam trackers solares capazes de alterar a posição dos módulos e de gerir dinamicamente o equilíbrio entre a produção de eletricidade e as necessidades agrícolas.
• Tipo de cultivo: cada espécie apresenta necessidades diferentes em termos de radiação, temperatura e água.
• Clima e disponibilidade hídrica: determinam se o sombreamento parcial proporcionado pelos módulos representa uma vantagem ou uma limitação.

Os painéis também alteram o microclima por baixo e à volta da instalação. A sombra pode reduzir a radiação direta sobre a cultura, alterar a temperatura do solo, reduzir parcialmente a evaporação e proporcionar proteção contra determinados episódios de calor. No entanto, estes efeitos nem sempre são positivos. Um excesso de sombra pode reduzir o desenvolvimento de determinadas espécies. Por isso, a agrivoltaica exige que se planeie em conjunto a vertente energética e a agrícola, em vez de se otimizar apenas a produção fotovoltaica.

O IEA PVPS salienta, precisamente, que o rendimento de um sistema agrivoltaico deve ser avaliado de forma integrada, tendo em conta a produção fotovoltaica, a produção agrícola, o microclima e as características específicas de cada local.

Painéis solares, agricultura ou pecuária: que culturas ou animais são adequados para a agrivoltaica?

A compatibilidade de uma cultura com a agrivoltaica depende da sua tolerância ao sombreamento, das suas necessidades de radiação, do clima, da geometria da instalação e da gestão agrícola. Por isso, não existe uma lista universal de culturas que melhorem sempre o seu rendimento sob painéis solares. Entre as aplicações mais comuns ou estudadas encontram-se:

• Vinhas: a viticultura é uma das aplicações da agrivoltaica que suscita maior interesse na Europa. As estruturas podem ser concebidas sobre as fileiras de videiras e proporcionar proteção parcial contra temperaturas extremas ou determinadas condições meteorológicas.
• Árvores de fruto: as macieiras e outras árvores de fruto podem ser combinadas com estruturas fotovoltaicas elevadas. Os painéis também podem proporcionar alguma proteção contra radiação excessiva, granizo ou fenómenos meteorológicos adversos, dependendo do projeto.
• Frutos vermelhos: certas culturas, como framboesas, amoras ou mirtilos, podem ser compatíveis com condições de sombra parcial, desde que o sistema esteja corretamente dimensionado.
• Hortaliças de folha: alfaces, espinafres e outras culturas com menores necessidades de radiação direta podem adaptar-se a determinadas configurações agrivoltaicas.
• Tomates e outros vegetais: existem projetos experimentais e comerciais que analisam o equilíbrio entre sombreamento, temperatura, necessidades hídricas e produção.
• Culturas extensivas: cereais, batatas e outras produções agrícolas também podem ser integradas, embora exijam projetos que garantam o acesso de maquinaria e uma distribuição adequada da radiação.
• Pastagens e forragem: as superfícies situadas por baixo ou entre os painéis podem ser utilizadas para manter vegetação destinada à alimentação animal.

O FAO descreve a agrivoltaica como a combinação da produção agrícola com a produção de eletricidade no mesmo terreno e destaca o seu potencial para otimizar a utilização do solo, aumentar a resiliência face às alterações climáticas e proporcionar novas fontes de rendimento às explorações agrícolas.

A agrivoltaica também pode ser integrada em explorações pecuárias. Nestes casos, o terreno mantém a sua função produtiva através do pastoreio ou de atividades relacionadas com a criação de animais, ao mesmo tempo que se gera eletricidade fotovoltaica. O exemplo mais comum é o pastoreio de ovelhas em parques solares. A sua dimensão e comportamento facilitam a deslocação entre as estruturas fotovoltaicas e, ao mesmo tempo, o pastoreio ajuda a controlar o crescimento da vegetação. Entre as possíveis aplicações encontram-se:

• Ovelhas: são provavelmente a espécie pecuária mais comum em instalações fotovoltaicas com pastoreio. Além de aproveitarem o terreno, podem reduzir certas necessidades de controlo mecânico da vegetação.
• Gado bovino: pode ser integrado em sistemas especificamente concebidos com estruturas suficientemente altas, resistentes e protegidas. O seu maior tamanho exige requisitos estruturais e de segurança mais elevados.
• Aves de capoeira: as galinhas e outras aves podem utilizar determinadas áreas situadas à volta ou por baixo dos módulos, aproveitando parcialmente a sombra proporcionada pelas estruturas.
• Apicultura: algumas plantas combinam a produção de energia fotovoltaica com vegetação favorável aos polinizadores e a instalação de colmeias. Embora não se trate de pastoreio, representa outra forma de atividade agrícola compatível com determinados projetos solares.

O IEA PVPS inclui, entre as aplicações existentes da agrivoltaica, o pastoreio de ovelhas, a apicultura, as vinhas e os pomares, o que reflete a diversidade de configurações possíveis. Nem todas as espécies são igualmente adequadas. A integração da pecuária deve ter em conta a altura dos painéis, a cablagem, as proteções elétricas, os acessos, a disponibilidade de água, o comportamento dos animais e o risco de danos na infraestrutura.