Reutilización de paneles solares en sistemas agrivoltaicos

En un avance hacia la sostenibilidad energética y agrícola, unos investigadores han demostrado que los módulos fotovoltaicos reutilizados pueden integrarse eficazmente en sistemas agrivoltaicos, ya que mantienen un rendimiento lo bastante estable.

Los sistemas agrivoltaicos son aquellos que combinan en la misma superficie la producción de alimentos (agricultura) con la de electricidad (generada con energía solar fotovoltaica). Se basan en la instalación de paneles solares fotovoltaicos elevados sobre el suelo, lo que permite que la tierra debajo de ellos se utilice para cultivos agrícolas o para ganadería.

Los investigadores, de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), en España, han llevado a cabo un proyecto experimental para evaluar la integración de módulos fotovoltaicos reutilizados dentro de un sistema agrivoltaico diseñado para la producción hortícola sostenible, centrándose en el rendimiento energético y los resultados agrícolas.

Para llevar a cabo el estudio, se incluyeron módulos fotovoltaicos nuevos y otros parcialmente reparados, en condiciones reales de funcionamiento, instalados sobre cultivos de tomate.

Los resultados del estudio demuestran que los módulos fotovoltaicos reutilizados tuvieron un buen rendimiento energético y su eficiencia y su viabilidad operativa fueron estables. Esto pone de manifiesto su buen potencial para aplicaciones sostenibles.

Ejemplo de terreno usado para agricultura y para paneles solares al mismo tiempo. (Foto: Dennis Schroeder / NREL)

La primera firmante del estudio es María Beatriz Nieto Morone, de la UPM. En el trabajo han participado dos grupos de investigación de la UPM (AgSystems y LPF-Tagralia) así como la Unidad de Energía Solar Fotovoltaica del CIEMAT. Se ha llevado a cabo en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB) de la UPM, en un espacio experimental dedicado a la plantación de tomate donde parte del terreno también se utiliza para producir electricidad con una pequeña instalación fotovoltaica en la que algunos de los módulos no son nuevos sino reacondicionados.

Este proyecto se ha centrado en evaluar los efectos del sistema agrivoltaico en la plantación, comparando los resultados de módulos fotovoltaicos reparados y convencionales tanto en la producción de energía como en la productividad agrícola. En concreto, se ha analizado el impacto de los sistemas fotovoltaicos en la productividad del tomate al tiempo que la estabilidad de los parámetros eléctricos, la producción de energía y la fiabilidad de los módulos fotovoltaicos de segunda mano en comparación con los nuevos en condiciones reales de funcionamiento.

Desde el punto de vista agrícola, la sombra proporcionada por los paneles no redujo significativamente el rendimiento de los cultivos. Los tomates cultivados bajo los módulos mostraron pesos y rendimientos comerciales comparables a los de las plantas a pleno sol, además de beneficiarse de una menor evaporación de agua en el suelo.

Los resultados obtenidos revelan que los módulos reutilizados, a pesar de una ligera disminución de eficiencia respecto a los nuevos, mantuvieron un rendimiento eléctrico estable y una fuerte correlación entre irradiancia y energía producida. También se analizó el comportamiento térmico de los módulos mediante termografía infrarroja, confirmando la estabilidad estructural de los módulos reutilizados. Estas observaciones refuerzan la viabilidad de extender la vida útil de los paneles solares mediante su integración en sistemas agrícolas, alineándose con los principios de la economía circular.

Los autores del estudio destacan que reutilizar módulos fotovoltaicos no solo reduce el volumen de residuos electrónicos, sino que también disminuye la extracción de materias primas y la huella ambiental asociada a la producción de nuevos paneles. Además, el uso de módulos de segunda vida en agrivoltaica es especialmente adecuado, ya que las exigencias energéticas son moderadas en comparación con otras aplicaciones solares.

El estudio se titula “Agrivoltaics: Integration of Reused PV Modules”. Y se ha publicado en la revista académica Agronomy. (Fuente: UPM)