Agricultura Sustentável com Agrivoltaica

A agrivoltaica, de forma simples, é o conceito de combinar a agricultura com a geração de energia solar no mesmo terreno. Este modelo está ganhando popularidade na agricultura moderna e é considerado uma via importante para promover a modernização agrícola, devido às suas vantagens em melhorar a eficiência do uso do solo e fomentar o desenvolvimento de energia verde.

Principais Parâmetros da Agrivoltaica

Para implementar com sucesso a agrivoltaica, é necessário considerar os seguintes parâmetros principais:

1. Seleção de Módulos Fotovoltaicos: Os módulos fotovoltaicos são os principais componentes de um sistema de energia solar. Levando em consideração a potência unitária, a eficiência de conversão, o custo, a maturidade tecnológica e a participação no mercado, este projeto opta por módulos bifaciais de vidro duplo em silício monocristalino de 550Wp.

2. Seleção de Inversores: Os inversores fotovoltaicos afetam significativamente a quantidade de energia gerada, o investimento inicial, os custos operacionais e a qualidade da energia. Considerando o avanço tecnológico dos módulos, o custo por quilowatt-hora, a taxa interna de retorno do projeto e as condições locais, escolhemos o inversor central EP-3125-HC, utilizando uma razão de capacidade de cerca de 1.31.

3. Design de Arranjos Fotovoltaicos: A geração de energia em uma matriz solar depende da intensidade da luz solar. Quando a luz incide perpendicularmente sobre a matriz, a geração de energia atinge seu máximo, mas inotenui significativamente à medida que o ângulo de incidência muda. Os dispositivos de rastreamento solar mantêm os painéis fotovoltaicos perpendiculares à luz por mais tempo, maximizando a conversão da energia solar em eletricidade.

Vantagens da Agrivoltaica

1. Vantagem no Uso da Terra: O conceito de desenvolver projetos integrados de agrivoltaica surgiu como uma forma eficaz de utilizar terras agrícolas, excluindo as terras agrícolas básicas. Os projetos podem ser localizados em terras adquiridas por meio de transferência de direitos de uso, combinando de maneira eficiente a agricultura com a geração de energia solar, sem alterar a natureza do uso do solo, permitindo que ambos os sistemas se complementem.

2. Seleção de Terrenos para a Agrivoltaica: As instalações agrícolas devem utilizar ao máximo terrenos não cultivados, como colinas áridas ou terrenos subutilizados. Se for necessário usar terras aráveis, devem ser priorizadas terras de baixa qualidade, com técnicas como a remoção da camada superficial do solo para minimizar os danos. É proibido ocupar terras agrícolas básicas.

3. Aprovação de Projetos de Agrivoltaica: Projetos de instalações agrícolas e de geração de energia fotovoltaica devem ser construídos em projetos agrícolas já aprovados. Os painéis solares podem ser instalados nos telhados das instalações agrícolas sem afetar a produção agrícola, não requerem ocupação adicional de terra e garantem que o uso do solo não seja alterado.

Correspondência entre Geração e Demanda de Energia

Nos sistemas agrivoltaicos, a capacidade de geração do sistema solar deve corresponder à demanda total de energia das instalações agrícolas (irrigação, iluminação, ventilação, isolamento e sistemas de monitoramento), com uma margem de potência de pelo menos 10%. Isso garante que o sistema solar atenda às necessidades diárias das operações agrícolas e ainda forneça eletricidade excedente para outros usos.

Seleção de Culturas Adequadas

Nos estufas fotovoltaicas, optamos por culturas que requerem pouca luz, como plantas que preferem sombra ou fungos que não necessitam de luz, para minimizar o impacto do sombreamento dos painéis solares no crescimento das plantas.

Processo de Construção e Destaques do Design

Desde a escolha do local, seleção de culturas, planejamento do projeto, estudo de viabilidade, design preliminar, design do projeto de construção até a implementação final, cada etapa do processo de construção de um projeto agrivoltaico exige planejamento cuidadoso e consideração detalhada. Os destaques do design incluem considerar o impacto das usinas fotovoltaicas nas culturas, realizar pesquisas de campo para entender as condições climáticas e de cultivo locais, consultar especialistas agrícolas para inspeções no local, determinar as culturas adequadas e considerar os canais de venda, além de prever os possíveis efeitos adversos das culturas sobre as instalações fotovoltaicas.

Análise de Benefícios

Os projetos agrivoltaicos não trazem apenas benefícios econômicos, mas também ambientais. Para um projeto de 1000 acres com capacidade instalada de 20 megawatts, o investimento inclui aluguel de terras, custos das estufas agrícolas e custos de construção das usinas solares. A receita vem da geração anual de energia e do rendimento das estufas agrícolas. Uma análise abrangente mostra que o projeto pode recuperar seus custos estáticos em cerca de 4,0 anos, com uma taxa de retorno de 25%. Em termos de benefícios ambientais, a geração de energia solar pode reduzir as emissões de CO₂ em cerca de 12.000 toneladas por ano, contribuindo para a melhoria ambiental e mitigação do aquecimento global.

Desafios e Soluções

Os projetos agrivoltaicos podem enfrentar desafios como altos investimentos iniciais, redução dos subsídios para a energia solar, incertezas quanto ao retorno e a relutância das empresas comerciais em participar. No entanto, se houver retornos de mercado suficientes para envolver agricultores e empresas, esses problemas podem ser resolvidos, e o desenvolvimento da agrivoltaica não dependerá exclusivamente do apoio governamental.

A agrivoltaica é um modelo inovador de desenvolvimento agrícola que não apenas melhora a eficiência do uso da terra, mas também promove o desenvolvimento de energia verde. No entanto, seu desenvolvimento não é isento de desafios. Se os agricultores e as empresas puderem obter retornos de mercado suficientes, a agrivoltaica poderá alcançar um desenvolvimento verdadeiramente sustentável.