Cómo convertir plantas fotovoltaicas con seguidores de doble eje en instalaciones agrovoltaicas

Un grupo de investigadores de la Universidad de Córdoba (España) ha desarrollado un nuevo método para calcular cuánto terreno podría destinarse a usos agrícolas bajo plantas fotovoltaicas basadas en seguidores solares de doble eje.

Los científicos analizaron, en concreto, el comportamiento de la irradiancia solar en una instalación orientada al sur que alberga un cultivo de árboles en setos plantados en la misma dirección y comprobaron que existe un espacio geométrico entre las filas de paneles en el que el cultivo no haría sombra a los módulos.

La metodología propuesta tiene como objetivo específico identificar estas zonas no sombreadas entre los seguidores solares de dos ejes. “A partir de este análisis, se propone un método innovador para estimar el espacio máximo disponible que podrían ocupar los cultivos dentro de plantas fotovoltaicas con colectores rectangulares sobre seguidores de dos ejes con seguimiento posterior”, explicaron.

En el estudio “Methodology for the estimation of cultivable space in photovoltaic installations with dual-axis trackers for their reconversion to agrivoltaic plants” (Metodología para la estimación del espacio cultivable en instalaciones fotovoltaicas con seguidores de doble eje para su reconversión a plantas agrovoltaicas), publicado en Applied Energy, los académicos señalaron que la novedosa metodología define inicialmente los vectores Oeste, Sur y Azimut que caracterizan al sistema fotovoltaico.

También considera la latitud del lugar y la declinación solar, así como el ángulo horario dado por la velocidad angular de rotación de la Tierra, la hora con respecto al mediodía solar y el vector unitario dirigido hacia el disco solar en todo momento.

“Una vez conocidos el acimut y la elevación de los colectores solares, es posible determinar el vector unitario normal a la superficie de los colectores en cada instante”, explicaron los académicos, señalando que el enfoque propuesto analiza el comportamiento de los vectores como consecuencia del movimiento de los colectores que depende de la posición del sol en cada instante.

La novedosa metodología se aplicó mediante una simulación a la planta fotovoltaica Molino, situada en Córdoba y equipada con seguidores solares de doble eje, con el fin de identificar el espacio cultivable pentagonal entre los colectores.

Este análisis permitió a los investigadores identificar, a lo largo de la dirección Norte-Sur, varias calles de perfil trapezoidal disponibles para el cultivo. Éstas tienen una anchura de 10,5 m, una altura mínima de 1,31 m en las zonas laterales y una altura máxima de 2,81 m en la zona central.

Según los científicos, la curva del porcentaje de la superficie máxima cultivable está en función de la altura del cultivo. “La superficie cultivada real será menor, ya que esta superficie cultivable máxima puede adaptarse a la alineación y geometría típicas y adecuadas para el cultivo específico seleccionado, así como a las limitaciones impuestas por la explotación del cultivo”, especificaron.

Comprobaron que la planta Molino ofrece hasta un 74% de superficie cultivable en el espacio entre colectores, y señalaron que este espacio disminuye a medida que aumenta la altura del cultivo. “Por tanto, la producción agrícola de la planta agrícola y su rendimiento dependerán del cultivo finalmente seleccionado”, subrayaron.