Il sistema agro-fotovoltaico unisce i lamponi all'energia solare
Agri-Photovoltaik-Anlage kombiniert Himbeeren und Solarstrom
Les installations agri-photovoltaïques, une technologie en devenir?
L’impianto fotovoltaico agricolo che combina lamponi ed energia solare
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L'agricoltore biologico svizzero Heinz Schmid di Gelfingen LU combina con successo la coltivazione di lamponi e l'energia solare nella sua azienda agricola. In questo modo, sta portando avanti l'agrovoltaico.
Der Schweizer Biobauer Heinz Schmid aus Gelfingen LU kombiniert auf seinem Landwirtschaftsbetrieb erfolgreich Himbeeranbau und Solarstrom. Damit treibt er die Agri-Photovoltaik voran.
À Gelfingen (LU), l’agriculteur bio Heinz Schmid combine avec succès la production de framboises et d’électricité solaire. Cette méthode d’agri-photovoltaïque se développe progressivement, et notamment aussi dans le cadre d’un projet autrichien.
Nella sua impresa agricola, l’agricoltore biologico svizzero Heinz Schmid di Gelfingen nel Canton Lucerna combina con successo la coltivazione dei lamponi e la produzione di energia solare grazie a un impianto solare agricolo. Anche in Austria vengono portati avanti interessanti progetti.
Dieci anni fa, l'agricoltore biologico e pioniere del progetto Heinz Schmid ebbe l'idea iniziale di utilizzare l'energia solare per la coltivazione di bacche. Nel 2022 è stato presentato al Cantone un chiarimento preliminare per tre sottoprogetti. Nel luglio 2022, il Consiglio federale ha sorprendentemente reso possibile l'agrivoltaico nella legge sulla pianificazione territoriale e la costruzione è iniziata nel 2023. L'elettricità è stata immessa in rete per la prima volta a metà dell'anno. L'impianto è il primo di queste dimensioni in Svizzera a essere installato sopra un'area coltivata.
Tre sistemi fotovoltaici a confronto
Il coltivatore di bacche biologiche Schmid ha installato una potenza totale di 500 kilowatt (kW) di energia solare nell'impianto pilota agrovoltaico di 7200 metri quadrati. A titolo di confronto, un impianto solare medio su una casa indipendente raggiunge circa 10 kW. Nei prossimi tre anni, Agroscope studierà tre diversi sistemi agrivoltaici sopra un impianto di lamponi. L'attenzione si concentrerà sui dati chiave della resa, del peso dei frutti e della qualità dei lamponi. Tutti i partner del progetto concordano sul fatto che la produzione di lamponi di alta qualità deve essere al centro dell'attenzione.
Per scoprire quale sistema fotovoltaico funziona meglio per le bacche, ne sono stati testati e analizzati tre diversi: Lo sviluppo interno Agroverti di "Oberfeld Energie GmbH". È caratterizzato da moduli montati verticalmente su un telaio di legno rinforzato. Il sistema della start-up svizzera "Insolight" poggia su un telaio metallico ed è dotato di ombreggiatura dinamica. La terza costruzione proviene dall'azienda solare "Megasol" ed è caratterizzata da moduli orientabili. Il confronto tra i sistemi dovrebbe fornire indicazioni preziose per l'introduzione dell'agrivoltaico in Svizzera.
Le condizioni meteorologiche rappresentano una sfida importante
Secondo Heinz Schmid, ci sono indicazioni che il microclima sotto i moduli può essere controllato meglio. In generale, dovrebbe essere meno umido, il che dovrebbe portare a un minor numero di malattie delle piante, a temperature più basse e a rese più elevate. A metà luglio, il pioniere del progetto ha annunciato: "Ora siamo al raccolto. L'istituto di ricerca sta studiando vari parametri in modo da poter pubblicare le prime tendenze in autunno o in inverno". Tuttavia, le condizioni meteorologiche rappresentano una sfida importante per la coltivazione delle piante di lampone.
Un grande potenziale per gli impianti fotovoltaici
Per il consigliere cantonale di Lucerna Fabian Peter, progetti come questi sottolineano il potenziale delle soluzioni energetiche rinnovabili, soprattutto per quanto riguarda l'indipendenza, la sicurezza dell'approvvigionamento e il raggiungimento degli obiettivi climatici. La combinazione di energia e produzione alimentare è ideale, anche per quanto riguarda l'"offensiva delle colture speciali". Una cosa è certa: in Europa c'è ancora molto potenziale per gli impianti fotovoltaici. In altre parti del mondo, ad esempio in Giappone, la tecnologia è già più diffusa. Lì, 180 diverse colture agricole sono già coltivate in oltre 3.500 impianti.
In Austria, le galline vivono tra gli impianti fotovoltaici
Nel frattempo, le Ferrovie Federali Austriache (ÖBB) stanno costruendo il loro primo impianto agrovoltaico a St. Georgen am Längsee, nella provincia della Carinzia. In particolare, accanto ai binari della ferrovia verrà costruito un impianto che fornirà elettricità verde e allo stesso tempo ombra per gli animali. Vi pascoleranno 6.000 galline e 60 pecore. Si prevede inoltre di piantare alberi e strisce di fiori per promuovere la biodiversità. L'impianto di sei ettari dovrebbe essere completato entro la fine del 2024 e fornirà un rendimento energetico annuo di 15 GWh. Ciò equivale a 3.800 viaggi in treno da Vienna a Salisburgo. L'energia elettrica verrà immessa direttamente nella rete ferroviaria, contribuendo così al raggiungimento degli obiettivi climatici di ÖBB. L'obiettivo generale è quello di aumentare il livello di autosufficienza della corrente di trazione verde all'80% entro il 2030.
Secondo l'agricoltore biologico Schmid, le bacche della piantagione di lamponi solari si sono "sviluppate normalmente" finora.
Schon vor zehn Jahren hatte der Biobauer und Projektpionier Heinz Schmid die erste Idee zur Nutzung von Solarstrom für den Anbau von Beeren. 2022 wurde eine Vorabklärung beim Kanton für drei Teilprojekte eingereicht. Im Juli 2022 ermöglichte der Bundesrat überraschend Agri-Photovoltaik im Raumplanungsgesetz und 2023 wurde dann auch schon gebaut. Ab Jahresmitte konnte erstmals Strom eingespeist werden. Die Anlage ist schweizweit die erste so grosse, die über einer Fruchtanbaufläche installiert wurde.
Drei PV-Systeme im Vergleich
In der 7200 Quadratmeter grossen Agri-Photovoltaik-Pilotanlage hat Biobeerenbauer Schmid eine Leistung von insgesamt 500 Kilowatt (kW) Solarstrom installiert. Zum Vergleich: Eine durchschnittliche Solaranlage auf einem Einfamilienhaus erreicht etwa 10 kW. Hier werden in den nächsten drei Jahren drei verschiedene Agri-Photovoltaik-Systeme über einer Himbeeranlage von «Agroscope» erforscht. Der Fokus liegt dabei auf den Kennzahlen Ertrag, Fruchtgewicht und Fruchtqualität der Himbeeren. Denn alle Projektpartner sind sich einig: Die Produktion von Himbeeren in hoher Qualität muss im Vordergrund stehen.
Um herauszufinden, welches PV-System für die Beeren am besten funktioniert, werden drei unterschiedliche getestet und untersucht: Die Eigenentwicklung Agroverti der «Oberfeld Energie GmbH». Sie zeichnet sich durch vertikal angebrachte Module auf einem verstärkten Holzgerüst aus. Das System vom Schweizer Startup «Insolight» steht auf einem Metallgerüst und verfügt über eine dynamische Schattierung. Das dritte Konstrukt stammt von der Solarfirma «Megasol» und punktet mit schwenkbaren Modulen. Der Vergleich der Systeme soll wertvolle Erkenntnisse für die Etablierung der Agri-PV in der Schweiz liefern.
Wetterbedingungen als grosse Herausforderung
Laut Heinz Schmid gibt es Hinweise darauf, dass sich das Mikroklima unter den Modulen besser steuern lässt. Insgesamt soll es weniger feucht sein, was zu weniger Pflanzenkrankheiten, niedrigeren Temperaturen und höheren Erträgen führen soll. Mitte Juli teilte der Projektpionier mit: «Wir sind jetzt an der Ernte. Die Forschungsanstalt untersucht verschiedenen Parameter, sodass im Herbst oder Winter erste Tendenzen veröffentlicht werden können.» Allerdings seien die Wetterbedingungen für die Kulturführung der Himbeerpflanze eine grosse Herausforderung.
Viel Potenzial für Agri-Photovoltaik-Anlagen
Für den Luzerner Regierungsrat Fabian Peter heben Projekte wie diese das Potenzial von erneuerbaren Energielösungen hervor - speziell wenn es um Unabhängigkeit, Versorgungssicherheit und die Erreichung der Klimaziele geht. Die Kombination von Energie- und Lebensmittelproduktion sei ideal, auch im Hinblick auf die «Offensive Spezialkulturen». Fest steht, in Europa gibt es bei Agri-Photovoltaik-Anlagen noch viel Potenzial. In anderen Teilen der Welt, zum Beispiel in Japan, ist die Technologie schon weiter verbreitet. Dort werden in über 3500 Anlagen schon 180 verschiedene landwirtschaftliche Kulturen angebaut.
In Österreich leben Hühner zwischen den PV-Anlagen
Währenddessen errichtet die Österreichische Bundesbahn (ÖBB) in St. Georgen am Längsee im Bundesland Kärnten ihre erste Agri-Photovoltaikanlage. Konkret soll neben den Bahngleisen eine Anlage entstehen, die ökologischen Strom liefert und gleichzeitig Tieren Schatten bietet. 6000 Hühner und 60 Schafe sollen dort wiesen. Zusätzlich ist geplant, Bäume und Blühstreifen zur Förderung der Biodiversität zu pflanzen. Die sechs Hektar grosse Anlage soll bis Ende des Jahres 2024 fertiggestellt werden und einen Jahres-Energieertrag von 15 GWh liefern. Das entspräche 3800 Railjet-Fahrten von Wien nach Salzburg. Den Strom möchte man direkt ins Bahnnetz einspeisen, was wiederum zur Erreichung der Klimaziele der ÖBB beitragen soll. Das übergeordnete Ziel lautet, bis 2030 den Eigenversorgungsgrad mit grünem Bahnstrom auf 80 Prozent zu steigern.
Die Beeren aus der solaren Himbeer-Plantage sollen sich bis dato laut Biobauer Schmid «normal entwickelt» haben.
Il y a dix ans, l’agriculteur bio Heinz Schmid jouait déjà les pionniers en utilisant l’électricité solaire pour cultiver des baies. Début 2022, une enquête préliminaire a ensuite été déposée auprès du canton de Lucerne afin de développer trois sous-projets. Puis, en juillet 2022, le Conseil fédéral a créé la surprise en autorisant l’agri-photovoltaïque et en intégrant, à partir de 2023, cette possibilité dans la Loi sur l’aménagement du territoire et les constructions. Du courant a ainsi pu être injecté pour la première fois dès le milieu de l’année. L’installation d’Heinz Schmid est alors devenue la plus grande de Suisse à se retrouver au-dessus d’une surface de culture fruitière.
Comparaison de trois systèmes photovoltaïques
Dans son installation pilote agri-photovoltaïque de 7200 m², le producteur de baies biologiques peut compter sur une puissance totale de courant solaire de 500 kilowatts (kW). À titre comparatif, une installation solaire moyenne présente sur une maison individuelle atteint environ 10 kW. Au cours des trois prochaines années, trois systèmes agri-photovoltaïques différents seront étudiés, au-dessus d’une installation de framboises d’Agroscope, le centre de compétences de la Confédération pour la recherche agricole. L’accent sera mis sur les indicateurs de rendement, sur le poids des fruits et sur la qualité des framboises. Tous les partenaires du projet s’accordent en effet à dire que la production de framboises de haute qualité doit rester une priorité.
Afin de déterminer le système photovoltaïque qui fonctionne le mieux pour les baies, trois différentes techniques sont testées et examinées. Agroverti, d’«Oberfeld Energie Sarl», se caractérise par des modules installés verticalement sur une structure en bois renforcée. Le système de la start-up suisse «Insolight», lui, repose sur une structure métallique et dispose d’un système d’ombrage dynamique. Quant à celui de l’entreprise solaire «Megasol», il marque des points grâce à ses modules pivotants. Cette comparaison doit fournir de précieuses informations en vue de développer puis d’implanter l’agri-photovoltaïque en Suisse.
Le grand défi des conditions météorologiques
Selon Heinz Schmid, tout porte à croire que le microclimat sous les modules pourrait être mieux contrôlé. Globalement, il devrait y avoir moins d’humidité, ce qui pourrait limiter les maladies des plantes, offrir des températures plus basses et donc des rendements plus élevés. «Nous sommes actuellement en phase de récolte, a affirmé mi-juillet le pionnier du projet. La station de recherche étudie différents paramètres, de sorte à ce que les premières tendances puissent être publiées en automne, voire en hiver». Il a toutefois ajouté que les conditions météorologiques représentaient un grand défi dans la culture du framboisier.
Le grand potentiel des installations agri-photovoltaïques
Pour le conseiller d’État lucernois Fabian Peter, des projets comme celui-ci mettent en évidence le potentiel de l’énergie renouvelable – spécialement lorsqu’il s’agit d’indépendance, de sécurité d’approvisionnement et de réalisation des objectifs climatiques. La combinaison entre production d’énergie et de denrées alimentaires est idéale, notamment dans le cadre du projet «Offensive cultures spéciales». Il est convaincu qu’en Europe, les installations agri-photovoltaïques ont encore un grand potentiel devant elles. Dans d’autres parties du monde, comme au Japon, cette technologie est déjà plus répandue – il y a là-bas plus de 3500 installations, qui concernent 180 cultures agricoles différentes.
En Autriche, il devrait y avoir des poules et des moutons
Pendant ce temps, les chemins de fer autrichiens (ÖBB) construisent leur première installation agri-photovoltaïque à St. Georgen, en Carinthie. Concrètement, il s’agit de bâtir, à côté des voies ferrées, une installation qui fournira de l’électricité écologique tout en offrant de l’ombre aux animaux. Près de 6000 poules et 60 moutons vont y paître. Il est en outre prévu de planter des arbres et des fleurs afin de favoriser la biodiversité. L’installation de six hectares devrait être achevée d’ici la fin de l’année et fournir une production d’énergie annuelle de 15 Gigawattheure (GWh), ce qui correspond à 3800 trajets entre Vienne et Salzbourg à bord du train Railjet. L’électricité sera directement injectée dans le réseau ferroviaire et contribuera à atteindre les objectifs climatiques des ÖBB. Objectif final de cette société de chemins de fer: porter à 80% son taux d’auto-approvisionnement en courant vert d’ici 2030.
Les modules de l’installation agri-photovoltaïque d’Insolight offrent aux framboises un ombrage uniforme de près de 50%.
Già dieci anni fa, l’agricoltore biologico e pioniere tecnologico Heinz Schmid ha avuto per la prima volta l’idea di sfruttare l’energia solare per la coltivazione delle bacche. Nel 2022 ha finalmente potuto presentare una richiesta preliminare alle autorità cantonali per tre diversi progetti. In luglio del 2022, il Consiglio federale ha sorprendentemente approvato l’utilizzo di impianti fotovoltaici agricoli nella legge sulla pianificazione territoriale e nel 2023 sono quindi iniziati i primi lavori di edificazione. Dalla metà dell’anno è iniziata la produzione elettrica. L’impianto di Schmid è il più grande a livello svizzero ad essere installato sopra una superficie per la produzione di frutta.
Tre sistemi fotovoltaici a confronto
L’impianto fotovoltaico agricolo di 7200 metri quadri dell’agricoltore biologico Heinz Schmid sviluppa una potenza complessiva di 500 chilowatt (kW) di energia solare. Per confronto: un impianto solare medio installato in una casa unifamiliare sviluppa circa 10 kW. Qui «Agroscope» testerà nei prossimi tre anni tre differenti sistemi fotovoltaici agricoli sopra le colture di lamponi. I punti principali sono le cifre relative a raccolto, crescita e qualità dei lamponi. I partner del progetto sono unanimi: la produzione di lamponi di qualità elevata è l’elemento di maggiore importanza.
Per scoprire quale sistema fotovoltaico funziona meglio per la coltivazione dei lamponi, ne verranno testati e analizzati tre differenti. Agroverti, sviluppato internamente da «Oberfeld Energie GmbH», monta moduli verticali su una struttura rinforzata in legno. Il sistema della start-up svizzera «Insolight» è invece montato su una struttura metallica e dispone di un sistema di ombreggiatura dinamico. Il terzo impianto è prodotto dall’impresa specializzata in energia solare «Megasol» e punta su moduli orientabili. Il confronto tra i sistemi fornirà importanti informazioni che sosterranno la diffusione degli impianti fotovoltaici agricoli in Svizzera.
La vera sfida sono le condizioni meteorologiche
Secondo Heinz Schmid, ci sono già importanti indicazioni che fanno pensare che sia più facile creare il giusto microclima sotto i moduli. In generale, dovrebbe essere meno umido e ciò permette di diminuire le malattie delle piante, di mantenere temperature inferiori e di ottenere raccolti maggiori. A metà luglio Schmid ha spiegato: «Siamo arrivati al raccolto. L’ente di ricerca ha analizzato differenti parametri così che in autunno o in inverno saranno pubblicate le prime tendenze.» Tuttavia, una delle sfide principali per la coltivazione dei lamponi sono sempre le condizioni meteorologiche.
Gli impianti fotovoltaici agricoli mostrano grande potenziale
Per il consigliere cantonale del Cantone di Lucerna, Fabian Peter, progetti come questo mettono in luce il potenziale delle energie rinnovabili in particolare per quanto riguarda l’indipendenza energetica, la sicurezza dell’approvvigionamento e il raggiungimento degli obiettivi climatici. La combinazione tra produzione di energia e produzione di alimenti è ideale anche dal punto di vista del programma per la riduzione delle emissioni in agricoltura del Canton Lucerna «Offensive Spezialkulturen». È evidente che in Europa c’è ancora ampio potenziale per quanto riguarda gli impianti fotovoltaici agricoli. In altre parti del mondo, ad esempio in Giappone, questa tecnologia è già molto diffusa. Laggiù vengono già coltivate circa 180 differenti colture agricole in oltre 3500 impianti.
In Austria le galline razzolano tra gli impianti fotovoltaici
Nel frattempo in Austria la Österreichische Bundesbahn (ÖBB), la compagnia ferroviaria nazionale, sta costruendo a St. Georgen am Längsee nel Land di Kärnten il suo primo impianto fotovoltaico agricolo. Il progetto prevede che l’impianto, che sorge lungo i binari, produca energia ecologica e al contempo fornisca zone d’ombra per gli animali. 6000 polli e 60 pecore razzoleranno nell‘area. È inoltre previsto che vengano piantati alberi e arbusti fioriti per promuovere la biodiversità. L’impianto, della dimensione di sei ettari, verrà terminato entro la fine del 2024 e dovrebbe produrre ogni anno 15 GWh di elettricità che corrispondono a 3800 viaggi in Railjet tra Vienna e Salisburgo. L’elettricità verrà immessa direttamente nella rete delle ferrovie e ciò contribuirà a sua volta a raggiungere gli obiettivi climatici stabiliti dalle ÖBB. Il primo degli obiettivi stabilisce che entro il 2030 il grado di approvvigionamento con energia pulita autoprodotta debba ammontare all’80 per cento.
