From Solar Fields to Multifunctional Landscapes: Assessing the Effectiveness of Multifunctional Ground-Mounted PV Systems

El sol ofrece un suministro ilimitado de energía limpia, pero capturarla requiere espacio. A medida que las naciones compiten por reemplazar los combustibles fósiles con la energía solar, vastos campos de paneles solares montados en el suelo están surgiendo por todo el paisaje. Este cambio trae consigo una tensión familiar: la necesidad de electricidad choca con la necesidad de preservar la naturaleza y cultivar alimentos. Durante años, el debate se ha centrado en si las granjas solares destruyen hábitats o simplemente ocupan tierra que podría usarse para otra cosa. Los científicos y planificadores han intentado durante mucho tiempo medir la eficiencia de estas instalaciones, planteando una pregunta sencilla: ¿cuánta energía podemos obtener de un parche específico de tierra? La respuesta estándar ha sido contar la producción de energía por metro cuadrado, tratando la tierra como una fábrica de un solo propósito para la electricidad. Sin embargo, esta visión estrecha pasa por alto una posibilidad crucial. ¿Qué pasaría si un campo solar pudiera hacer más que solo generar energía? ¿Qué pasaría si también pudiera sustentar la vida silvestre, cultivar cultivos o restaurar el suelo dañado, todo al mismo tiempo? Este concepto, conocido como uso multifuncional de la tierra, sugiere que un solo sitio podría servir a múltiples señores, pero medir su verdadero valor ha resultado difícil. Las herramientas existentes a menudo no logran capturar la compleja realidad de una granja solar que es también un prado o un pastizal de pastoreo.

Un equipo de investigadores de la Universidad BOKU en Viena se propuso resolver este problema de medición observando instalaciones solares del mundo real en toda Austria. No dependieron de modelos informáticos o escenarios teóricos; en su lugar, visitaron ocho granjas solares específicas que ya operaban con propósitos duales. Estos sitios variaban desde paneles construidos sobre antiguos vertederos hasta campos donde las ovejas pastaban bajo las estructuras de los paneles. Los investigadores entrevistaron a las personas que construyeron y gestionaron estos sitios, tomaron notas detalladas sobre la vegetación y observaron cómo se utilizaba la tierra. Encontraron que, si bien estos sitios multifuncionales tenían éxito en la práctica, la forma tradicional de calcular su eficiencia era engañosa. Cuando aplicaban el método tradicional, que simplemente divide la producción total de energía por el área total, los sitios multifuncionales parecían menos eficientes que una granja solar estándar. Esto se debe a que los paneles se espacian más para permitir que la luz llegue a la hierba debajo, o porque parte de la tierra se dedica a franjas de flores en lugar de a la generación de electricidad. La matemática antigua sugería que estos sitios eran un mal uso de la tierra, pero los investigadores sabían que esta era una imagen incompleta. La tierra estaba haciendo más trabajo, solo que no era el tipo de trabajo para el cual la vieja fórmula fue diseñada.

Para solucionar esto, el equipo desarrolló una nueva forma de pensar llamada el método de Efectividad de Uso Múltiple de la Tierra. En lugar de solo contar vatios, este enfoque trata a la granja solar como una colección de diferentes elementos del paisaje, cada uno con su propio valor. Imagine un campo solar no como un solo bloque de metal y vidrio, sino como una colcha de retazos de diferentes elementos: algunas partes son para la electricidad, otras para el pastoreo de ovejas, otras para flores silvestres y otras para setos. Los investigadores asignaron un valor a cada uno de estos parches basándose en cuánto mejoró la tierra en comparación con su estado anterior. Por ejemplo, si un sitio cultivaba anteriormente cultivos con un uso intensivo de pesticidas, el cambio a una granja solar con flores silvestres y sin productos químicos se contaba como una ganancia significativa para la naturaleza. Si un sitio tenía una cerca que bloqueaba el paso de los animales, eso se contaba como una pérdida. Al sumar estas ganancias y pérdidas en todo el sitio, podían calcular una puntuación única que reflejara el beneficio total de la tierra, incluyendo tanto la energía como la naturaleza.

Cuando aplicaron este nuevo método a uno de sus casos de estudio, una granja solar que integraba varios tipos de instalaciones diferentes dentro de una misma área, los resultados cambiaron drásticamente. Este sitio específico presentaba una mezcla de sistemas, incluyendo una matriz estándar montada en el suelo, un sistema bifacial elevado combinado con el cultivo de manzanas, y un sistema de cultivo rotativo con PV de seguimiento, junto con zonas ecológicas dedicadas. Bajo el sistema antiguo, el sitio parecía ineficiente porque producía menos electricidad por hectárea que una granja solar densa. Bajo el nuevo método, el sitio mostró una ganancia clara. Los investigadores calcularon que la tierra estaba efectivamente haciendo el trabajo de un área mayor. Específicamente, el sitio de 5,2 hectáreas con su mezcla de paneles solares, pastoreo y flores silvestres proporcionó beneficios equivalentes a lo que habría sido necesario en aproximadamente 7 hectáreas de tierra si esas funciones se hubieran separado en diferentes lugares. En otras palabras, al combinar los usos, el sitio ahorró aproximadamente 1,4 hectáreas de tierra que de otro modo habrían sido necesarias para lograr el mismo resultado. Este hallazgo sugiere que el uso más eficiente de la tierra no es siempre el que empaqueta más paneles en el espacio más pequeño, sino el que integra la energía con otras funciones vitales.

El estudio también destacó los desafíos prácticos que aún persisten. Los investigadores encontraron que la fase de construcción de estas granjas solares es a menudo el momento más perjudicial para el ecosño local, con maquinaria pesada que compacta el suelo y cercas que cortan el movimiento de los animales. Incluso en los sitios mejor diseñados, las cercas eran a menudo requeridas por ley para la seguridad, lo que creaba barreras para la vida silvestre. El equipo señaló que, aunque algunos operadores querían eliminar las cercas para ayudar a los animales a moverse libremente, las regulaciones a menudo los obligaban a mantenerlas. Sin embargo, también encontraron que ajustes simples, como dejar huecos bajo las cercas para pequeños animales o plantar setos en lugar de barreras sólidas, podrían marcar la diferencia. La investigación confirmó que estos sistemas multifuncionales no son solo ideas teóricas, sino que ya se están construyendo y gestionando con éxito en Austria. Los operadores informaron que integrar el pastoreo de ovejas o prados de flores silvestres no solo era posible, sino que a menudo mejoraba la relación del sitio con la comunidad local y el medio ambiente.

En última instancia, el artículo argumenta que necesitamos cambiar la forma en que evaluamos los proyectos de energía solar. El enfoque actual de maximizar la producción de energía por metro cuadrado es demasiado limitado para guiar el futuro de la energía renovable. Si queremos expandir la energía solar sin destruir la naturaleza, debemos valorar la tierra por todo lo que puede hacer, no solo por la electricidad que produce. El nuevo método propuesto por los investigadores ofrece una herramienta práctica para que los planificadores y responsables de políticas vean el valor total de estos sitios. Muestra que la energía renovable y la conservación de la biodiversidad no tienen por qué ser enemigas. Al utilizar un marco que cuente los beneficios de la naturaleza junto con los beneficios de la energía, podemos diseñar granjas solares que no sean solo plantas de energía, sino paisajes vivos que apoyen la transición hacia un futuro más limpio. El estudio concluye que, con la planificación e incentivos adecuados, estos sistemas de uso dual pueden convertir la competencia por la tierra en una colaboración, creando espacios que sean productivos tanto para las personas como para el planeta.