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Sistemi agrivoltaici: requisiti e accesso agli incentivi del PNRR. Le linee guida del MiTE

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Le recenti linee guida del ministero definiscono caratteristiche e requisiti che i sistemi agrivoltaici devono possedere per definirsi tali e per poter accedere agli incentivi fiscali e ai fondi del PNRR 

Sistemi agrivoltaici: requisiti e accesso agli incentivi del PNRR

Indice degli argomenti:

Per raggiungere l’obiettivo europeo della decarbonizzazione del sistema energetico, in virtù della lotta ai cambiamenti climatici e di un’autonomia nazionale (oggi a causa della guerra più vitale che mai), occorre puntare sulle energie pulite. Oltre alle rinnovabili tradizionali (dall’eolico al fotovoltaico), ai parchi eolici, alle comunità energetiche rinnovabili o REC, l’agrivoltaico, combinazione di energia solare e agricoltura, è fondamentale nella strategia energetica del Paese potendo mettere a disposizione ampie superfici da occupare e garantendo al contempo la sostenibilità del settore agricolo e la redditività delle aziende. Numerosi sono i benefici del fotovoltaico combinato all’agricoltura. Alcune ricerche dimostrano come l’agrivoltaico possa aiutare a compensare l’impatto delle condizioni meteorologiche estreme, riducendo l’uso di acqua, aumentando la produzione di cibo e limitando gli effetti negativi del calore sui pannelli solari. La sinergia tra fotovoltaico e agricoltura crea un microclima (temperatura e umidità) favorevole per la crescita delle piante che può infatti migliorare le prestazioni di alcune colture.

Il MiTE Ministero della Transizione Ecologica, ha rilasciato di recente le “Linee Guida in materia di Impianti Agrivoltaici”, dove vengono definite caratteristiche e requisiti che i sistemi agrivoltaici devono possedere per definirsi tali e per poter accedere agli incentivi fiscali e ai fondi del PNRR.

Caratteristiche generali dei sistemi agrivoltaici

I sistemi agrivoltaici (o agrovoltaici o agro-fotovoltaici) possono essere caratterizzati da diverse configurazioni spaziali (più o meno dense) e gradi di integrazione e innovazione differenti, al fine di massimizzare le sinergie produttive tra i due sottosistemi (fotovoltaico e colturale), e garantire una combinazione tra produzione energetica e agricola, finalizzate al miglioramento delle qualità ecosistemiche dei siti.

Schema di un impianto agrivoltaico
Schema di un impianto agrivoltaico (Fonte: Alessandra Scognamiglio, 2016)

L’agrivoltaico è un sistema complesso, essendo allo stesso tempo un sistema energetico ed agronomico. In linea di principio, la prestazione legata al fotovoltaico e quella legata alle attività agricole risultano in opposizione, poiché le soluzioni ottimizzate per la massima captazione solare da parte del fotovoltaico possono generare condizioni meno favorevoli per l’agricoltura e viceversa. Ad esempio, un eccessivo ombreggiamento sulle piante può generare ricadute negative sull’efficienza fotosintetica e, dunque, sulla produzione; o anche le ridotte distanze spaziali tra i moduli e tra i moduli ed il terreno possono interferire con l’impiego di strumenti e mezzi meccanici in genere in uso in agricoltura.

Ciò significa che una soluzione che privilegi solo una delle due componenti fotovoltaico o agricoltura – può avere effetti negativi sull’altra. È dunque importante fissare dei parametri e definire requisiti volti a conseguire prestazioni ottimizzate sul sistema complessivo, considerando sia la dimensione energetica che quella agricola.

La disposizione dei moduli fotovoltaici: pattern e prestazioni

Dal punto di vista spaziale, il sistema agrivoltaico può essere descritto come un “pattern spaziale tridimensionale”, composto dall’impianto agrivoltaico, e segnatamente, dai moduli fotovoltaici e dallo spazio libero tra e sotto i moduli fotovoltaici, montati in assetti e strutture che assecondino la funzione agricola, o eventuale altre funzioni aggiuntive, spazio definito “volume agrivoltaico” o “spazio poro”.

La disposizione dei moduli fotovoltaici: pattern e prestazioni
Ottimizzazione della prestazione agrivoltaica variando il pattern del fotovoltaico (fonte: Toledo, Scognamiglio, 2021)

In figura sono mostrati alcuni esempi in cui si è cercata l’ottimizzazione della prestazione agrivoltaica complessiva variando il pattern del fotovoltaico (geometria e densità della trama dei moduli fotovoltaici) e l’altezza dei moduli da terra.

Il pattern tridimensionale (distribuzione spaziale, densità dei moduli in pianta e altezza minima da terra) di un impianto fotovoltaico a terra corrisponde, in generale, a una progettazione in cui le file dei moduli sono orientate secondo la direzione est-ovest (angolo di azimuth pari a 0°) con i moduli volti a sud (nell’emisfero nord), con un angolo di inclinazione al suolo (tilt) pari alla latitudine meno una decina di gradi; le file di moduli sono distanziate in modo da non generare ombreggiamento reciproco se non per poche ore e l’altezza minima dei moduli da terra è tale da assicurare l’assenza di ombra da parte delle piante che crescono spontaneamente attorno a loro.

Questo pattern – ottimizzato sulla massima prestazione energetica ed economica in termini di produzione elettrica – si modifica nel caso di un impianto agrivoltaico per lasciare spazio alle attività agricole e non ostacolare (o anche favorire) la crescita delle piante.

Configurazioni di un sistema agrivoltaico: a unica tessera e a insieme di tessere
Configurazioni di un sistema agrivoltaico: a unica tessera e a insieme di tessere. (fonte: ENEA)

Un sistema agrivoltaico può essere costituito da un’unica “tessera” o da un insieme di tessere. Le definizioni e le grandezze del sistema agrivoltaico trattate si riferiscono generalmente al tipo a singola tessera, il più diffuso.

Alcuni studi condotti in Germania hanno riportato una prima valutazione del comportamento di differenti colture abbinate al sistema fotovoltaico, distinguendole in:

  • “colture non adatte”, le piante con un elevato fabbisogno di luce, per le quali anche modeste densità di copertura determinano una forte riduzione della resa (ad es. frumento, farro, mais, alberi da frutto, girasole, ecc.…);
  • “Colture poco adatte” ad es. cavolfiore, barbabietola da zucchero, barbabietola rossa;
  • “Colture adatte”, per le quali un’ombreggiatura moderata non ha quasi alcun effetto sulle rese (segale, orzo, avena, cavolo verde, colza, piselli, asparago, carota, ravanello, porro, sedano, finocchio, tabacco);
  • “Colture mediamente adatte” ad es. cipolle, fagioli, cetrioli, zucchine;
  • “Colture molto adatte”, ovvero colture per le quali l’ombreggiatura ha effetti positivi sulle rese quantitative come ad es. patata, luppolo, spinaci, insalata, fave.

Di tali aspetti è necessario tenere conto ove un’azienda agricola progetti di avviare la realizzazione di un sistema agrofotovoltaico. L’ottimizzazione contemporanea dell’ambito agricolo ed energetico è infatti, come già detto, fondamentale per la buona riuscita del progetto.

Caratteristiche e requisiti degli impianti agrivoltaici

Vediamo quali sono i requisiti che gli impianti agrivoltaici devono avere per definirsi tali, anche ai fini dell’accesso agli incentivi. D’altronde, il dlgs 199/2021 ha stabilito che per l’accesso ai contributi PNRR gli impianti devono rispettare le disposizioni del decreto “Semplificazioni Bis” o DL 77/2021, ma che le condizioni saranno stabilite con un apposito decreto del Ministro della transizione ecologica.

Caratteristiche e requisiti degli impianti agrivoltaici

Per un impianto agrivoltaico possono essere definiti i seguenti requisiti:

1. REQUISITO A: Il sistema è progettato e realizzato in modo da adottare una configurazione spaziale ed opportune scelte tecnologiche, tali da consentire l’integrazione fra attività agricola e produzione elettrica e valorizzare il potenziale produttivo di entrambi i sottosistemi;

2. REQUISITO B: Il sistema agrivoltaico è esercito, nel corso della vita tecnica, in maniera da garantire la produzione sinergica di energia elettrica e prodotti agricoli e non compromettere la continuità dell’attività agricola e pastorale;

3. REQUISITO C: L’impianto agrivoltaico adotta soluzioni integrate innovative con moduli elevati da terra, volte a ottimizzare le prestazioni del sistema agrivoltaico sia in termini energetici che agricoli;

4. REQUISITO D: Il sistema agrivoltaico è dotato di un sistema di monitoraggio che consenta di verificare l’impatto sulle colture, il risparmio idrico, la produttività agricola per le diverse tipologie di colture e la continuità delle attività delle aziende agricole interessate;

5. REQUISITO E: L’impianto agrivoltaico è dotato di un sistema di monitoraggio che, oltre a rispettare il requisito D, consenta di verificare il recupero della fertilità del suolo, il microclima, la resilienza ai cambiamenti climatici.

Il rispetto dei requisiti A, B è necessario per definire un impianto fotovoltaico realizzato in area agricola come “agrivoltaico”.

Il rispetto dei requisiti A, B, C e D è necessario per soddisfare la definizione di “impianto agrivoltaico avanzato” e, in conformità a quanto stabilito dall’articolo 65, comma 1quater e 1-quinquies, del decretolegge 24 gennaio 2012, n. 1, classificare l’impianto come meritevole dell’accesso agli incentivi statali a valere sulle tariffe elettriche.

Il rispetto di tutti e cinque i requisiti (A, B, C, D, E) infine, sono condizione essenziale per l’accesso ai contributi del PNRR.

REQUISITO A: l’impianto rientra nella definizione di “agrivoltaico”

L’obiettivo principale della progettazione di un impianto agrivoltaico dev’essere volta a creare le condizioni necessarie per non compromettere la continuità dell’attività agricola (e/o pastorale), garantendo, al contempo, una sinergica ed efficiente produzione energetica. Un parametro infatti fondamentale ai fini della qualifica di un sistema agrivoltaico, richiamato anche dal decreto-legge 77/2021, è la continuità dell’attività agricola, atteso che la norma circoscrive le installazioni ai terreni a vocazione agricola.

Tale condizione si verifica laddove l’area oggetto di intervento è adibita, per tutta la vita tecnica dell’impianto agrivoltaico, alle coltivazioni agricole, alla floricoltura o al pascolo di bestiame, in una percentuale che la renda significativa rispetto al concetto di “continuità” dell’attività se confrontata con quella precedente all’installazione.

A tal fine, è importante considerare i seguenti parametri:

  • 1. Superficie minima coltivata: superfice minima dedicata alla coltivazione
  • 2. LAOR massimo: rapporto massimo fra la superficie dei moduli e quella agricola

In merito alla superficie minima coltivata, calcolata sulla superficie totale del sistema agrivoltaico, va garantito che almeno il 70% delle terre oggetto d’intervento sia destinata all’attività agricola, nel rispetto delle Buone Pratiche Agricole (BPA).

Impianto agrivoltaico, requisiti

Come già detto, un sistema agrivoltaico deve essere caratterizzato da configurazioni finalizzate a garantire la continuità dell’attività agricola: tale requisito può essere declinato in termini di “densità” o “porosità”.

Per valutare la densità fotovoltaica rispetto al terreno di installazione è possibile considerare indicatori quali:

  • la densità di potenza (MW/ha) o
  • la percentuale di superficie complessiva coperta dai moduli (LAOR).

Considerato che la densità di potenza è un parametro variabile e strettamente dipendente dalla potenza dei moduli fotovoltaicida una media di 0,6 MW/ha nel 2010, si è arrivati oggi a circa 1 MW/ha, per calcolare la densità fotovoltaica è preferibile considerare la percentuale di superficie occupata dai moduli di un impianto agrivoltaico, o LAOR.

Nella tabella, si può notare la variabilità di questo fattore in funzione delle diverse configurazioni dei sistemi agrivoltaici esaminati. Al fine di non limitare l’adizione di soluzioni particolarmente innovative ed efficienti si ritiene opportuno adottare un limite massimo di LAOR del 40%.

REQUISITO B: produzione sinergica di energia elettrica e prodotti agricoli

Nel corso della vita tecnica utile di un impianto agrivoltaico devono essere rispettate le condizioni di reale integrazione fra attività agricola e produzione elettrica valorizzando il potenziale produttivo di entrambi i sottosistemi.

Agrivoltaico, produzione sinergica di energia elettrica e prodotti agricoli

In particolare, dovrebbero essere verificate:

  • 1. la continuità dell’attività agricola e pastorale sul terreno oggetto dell’intervento;
  • 2. la producibilità elettrica dell’impianto agrivoltaico, rispetto ad un impianto standard e il mantenimento in efficienza della stessa.

Gli elementi da valutare, nel corso dell’esercizio dell’impianto, volti a comprovare la continuità dell’attività agricola, sono:

  • L’esistenza e la resa della coltivazione
  • Il mantenimento dell’indirizzo produttivo

Per verificare il rispetto del requisito 1, l’impianto dovrà inoltre dotarsi di un sistema per il monitoraggio dell’attività agricola rispettando, in parte, le specifiche indicate al requisito D.

La producibilità elettrica minima di un impianto agrivoltaico, che si ricava dal confronto tra la produzione elettrica specifica di un impianto agrivoltaico FVagri in GWh/ha/anno- correttamente progettato, e la producibilità elettrica specifica di riferimento di un impianto fotovoltaico standard (FVstandard in GWh/ha/anno), non dovrebbe essere inferiore al 60% di quest’ultima.

REQUISITO C: soluzioni integrate innovative con moduli elevati da terra

La configurazione spaziale del sistema agrivoltaico e in particolare l’altezza minima dei moduli da terra, influenza lo svolgimento delle attività agricole su tutta l’area occupata dall’impianto.

Nel caso delle colture agricole, l’altezza minima dei moduli da terra condiziona la dimensione delle colture che possono essere impiegate (in termini di altezza), la scelta della tipologia di coltura in funzione del grado di compatibilità con l’ombreggiamento generato dai moduli, la possibilità di compiere tutte le attività legate alla coltivazione ed al raccolto. Lo stesso vale nel caso delle attività zootecniche, considerato che il passaggio degli animali al di sotto dei moduli è condizionato dall’altezza dei moduli da terra.

Gli impianti agrivoltaici avanzati che rispondo al REQUISITO C, possono essere di 2 tipi:

1. l’altezza minima dei moduli consente la continuità delle attività agricole (o zootecniche) anche al di sotto dei moduli fotovoltaici. Si configura una condizione nella quale esiste un doppio uso del suolo, ed una integrazione massima tra l’impianto agrivoltaico e la coltura: i moduli fotovoltaici svolgono una funzione sinergica alla coltura, che si può esplicare nella sua protezione (da eccessivo soleggiamento, grandine, etc.).

Agrivoltaico, soluzioni integrate innovative con moduli elevati da terra

2. i moduli fotovoltaici sono disposti in posizione verticale. L’altezza minima dei moduli da terra non incide significativamente sulle possibilità di coltivazione (se non per l’ombreggiamento in determinate ore del giorno), ma può influenzare l’uso del suolo, il possibile passaggio degli animali, con implicazioni sull’uso dell’area per attività legate alla zootecnia. I moduli fotovoltaici così disposti possono però operare come barriere frangivento a protezione delle colture.

Agrivoltaico, soluzioni integrate innovative con moduli elevati da terra

Considerata l’altezza minima dei moduli fotovoltaici su strutture fisse e l’altezza media dei moduli su strutture mobili, limitatamente alle configurazioni suddette, in cui l’attività agricola è svolta anche al di sotto dei moduli stessi, si possono fissare come valori di riferimento:

• 1,3 metri nel caso di attività zootecnica altezza minima per consentire il passaggio con continuità dei capi di bestiame;
• 2,1 metri nel caso di attività colturale (altezza minima per consentire l’utilizzo di macchinari funzionali alla coltivazione).

REQUISTI D ed E: i sistemi di monitoraggio

I valori dei parametri tipici relativi al sistema agrivoltaico dovrebbero essere garantiti per tutta la vita tecnica dell’impianto. L’attività di monitoraggio è quindi utile sia alla verifica dei parametri fondamentali, quali la continuità dell’attività agricola sull’area sottostante gli impianti, sia di parametri volti a rilevare effetti sui benefici concorrenti.

Agrivoltaico, i sistemi di monitoraggio

A tali scopi il DL 77/2021 ha previsto che, ai fini della fruizione di incentivi statali, sia installato un adeguato sistema di monitoraggio che permetta di verificare le prestazioni del sistema agrivoltaico con particolare riferimento alle seguenti condizioni di esercizio (REQUISITO D):

  • 1. il risparmio idrico;
  • 2. la continuità dell’attività agricola, ovvero: l’impatto sulle colture, la produttività agricola per le diverse tipologie di colture o allevamenti e la continuità delle attività delle aziende agricole interessate.

In aggiunta a quanto sopra, al fine di valutare gli effetti dei sistemi agrivoltaici, il PNRR prevede altresì il monitoraggio dei seguenti ulteriori parametri (REQUISITO E):

  • 1. il recupero della fertilità del suolo;
  • 2. il microclima;
  • 3. la resilienza ai cambiamenti climatici.

Infine, per monitorare il buon funzionamento dell’impianto fotovoltaico è importante la misurazione della produzione di energia elettrica.

Per approfondire:

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