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

Il sole offre una fornitura illimitata di energia pulita, ma catturarla richiede spazio. Mentre le nazioni corrono per sostituire i combustibili fossili con l'energia solare, vasti campi di pannelli solari montati a terra stanno sorgendo in tutto il paesaggio. Questo cambiamento porta con sé una tensione familiare: la necessità di elettricità si scontra con la necessità di preservare la natura e coltivare cibo. Per anni, il dibattito si è concentrato sul fatto che le centrali solari distruggano gli habitat o occupino semplicemente terreni che potrebbero essere utilizzati per altro. Scienziati e pianificatori cercano da tempo di misurare l'efficienza di queste installazioni, ponendosi una domanda semplice: quanta energia possiamo ottenere da un determinato appezzamento di terra? La risposta standard è stata quella di contare la produzione di energia per metro quadrato, trattando il terreno come una fabbrica a scopo singolo per l'elettricità. Tuttavia, questa visione ristretta trascura una possibilità cruciale. E se un campo solare potesse fare più di generare energia? E se potesse anche sostenere la fauna selvatica, coltivare prodotti agricoli o ripristinare il suolo danneggiato, tutto contemporaneamente? Questo concetto, noto come uso multifunzionale del suolo, suggerisce che un singolo sito potrebbe servire più padroni, ma misurarne il vero valore si è rivelato difficile. Gli strumenti esistenti spesso non riescono a cogliere la complessa realtà di un impianto solare che è anche un prato o un pascolo.

Un team di ricercatori della BOKU di Vienna ha cercato di risolvere questo problema di misurazione osservando installazioni solari reali in tutta l'Austria. Non si sono affidati a modelli informatici o scenari teorici; al contrario, hanno visitato otto specifici parchi solari che erano già operativi con scopi duali. Questi siti variavano da pannelli costruiti sopra ex discariche a campi dove le pecore pascolavano sotto i sistemi fotovoltaici. I ricercatori hanno intervistato le persone che avevano costruito e gestito questi siti, hanno preso note dettagliate sulla vegetazione e hanno osservato come veniva utilizzato il terreno. Hanno scoperto che, sebbene questi siti multifunzionali fossero efficaci nella pratica, il modo standard di calcolarne l'efficienza era fuorviante. Quando hanno applicato il metodo tradizionale, che si limita a dividere la produzione totale di energia per l'area totale, i siti multifunzionali apparivano meno efficienti rispetto a un normale impianto solare. Ciò accade perché i pannelli sono distanziati maggiormente per permettere alla luce di raggiungere l'erba sottostante, o perché parte del terreno è dedicata a strisce di fiori anziché alla generazione di elettricità. La vecchia matematica suggeriva che questi siti fossero un cattivo uso del suolo, ma i ricercatori sapevano che questa era un'immagine incompleta. La terra stava facendo più lavoro, solo che non era il tipo di lavoro per cui la vecchia formula era stata progettata.

Per risolvere la questione, il team ha sviluppato un nuovo modo di pensare chiamato metodo dell'Efficacia del Multi Uso del Territorio (Multi Land Use Effectiveness). Inve로 di contare solo i watt, questo approccio tratta il parco solare come una collezione di diverse caratteristiche del paesaggio, ognuna con il proprio valore. Immaginate un campo solare non come un singolo blocco di metallo e vetro, ma come un patchwork di diversi elementi: alcune parti sono per l'elettricità, altre per il pascolo delle pecore, altre per i fiori selvatici e altre ancora per le siepi. I ricercatori hanno assegnato un valore a ciascuna di queste porzioni in base a quanto migliorava il terreno rispetto al suo stato precedente. Ad esempio, se un sito precedentemente coltivava prodotti con un uso intensivo di pesticidi, il passaggio a un parco solare con fiori selvatici e senza prodotti chimici era conteggiato come un significativo guadagno per la natura. Se un sito aveva una recinzione che impediva il passaggio degli animali, questo era conteggiato come una perdita. Sommando questi guadagni e perdite in tutto il sito, potevano calcolare un punteggio unico che riflettesse il beneficio totale del terreno, includendo sia l'energia che la natura.

Quando hanno applicato questo nuovo metodo a uno dei loro casi studio, un parco solare che integrava diversi tipi di installazioni all'interno di un'unica area, i risultati sono cambiati drasticamente. Questo sito specifico presentava una combinazione di sistemi, tra cui un array standard a terra, un sistema bifacciale sospeso combinato con la coltivazione di mele, e un sistema di rotazione delle colture con inseguimento PV, insieme a zone ecologiche dedicate. Sotto il vecchio sistema, il sito appariva inefficiente perché produceva meno elettricità per ettaro rispetto a un impianto solare denso. Con il nuovo metodo, il sito mostrava un chiaro guadagno. I ricercatori hanno calcolato che il terreno stava effettivamente svolgendo il lavoro di un'area più grande. Nello specifico, il sito di 5,2 ettari con la sua combinazione di pannelli solari, pascolo e fiori selvatici forniva benefici equivalenti a quelli che sarebbero stati necessari su circa 7 ettari di terreno se quelle funzioni fossero state separate in luoghi diversi. In altre parole, combinando gli usi, il sito ha risparmiato circa 1,4 ettari di terreno che sarebbero stati altrimenti necessari per ottenere lo stesso risultato. Questa scoperta suggerisce che l'uso più efficiente del suolo non è sempre quello che inserisce il maggior numero di pannelli nel minor spazio, ma quello che integra l'energia con altre funzioni vitali.

Lo studio ha anche evidenziato le sfide pratiche che rimangono. I ricercatori hanno scoperto che la fase di costruzione di questi parchi solari è spesso il momento più dannoso per l'ecosistema locale, con i macchinari pesanti che compattano il suolo e le recinzioni che interrompono il movimento degli animali. Anche nei siti meglio progettati, le recinzioni erano spesso richieste dalla legge per motivi di sicurezza, il che creava barriere per la fauna selvatica. Il team ha notato che, sebbene alcuni operatori volessero rimuovere le recinzioni per aiutare gli animali a muoversi liberamente, le normative spesso li costringevano a mantenerle. Tuttavia, hanno anche scoperto che semplici aggiustamenti, come lasciare varchi sotto le recinzioni per i piccoli animali o piantare siepi invece di barriere solide, potevano fare la differenza. La ricerca ha confermato che questi sistemi multifunzionali non sono solo idee teoriche, ma sono già costruiti e gestiti con successo in Austria. Gli operatori hanno riferito che integrare il pascolo delle pecore o i prati di fiori selvatici non era solo possibile, ma spesso migliorava il rapporto del sito con la comunità locale e l'ambiente.

In definitiva, l'articolo sostiene che dobbiamo cambiare il modo in cui valutiamo i progetti di energia solare. L'attuale concentrazione sulla massimizzazione della produzione di energia per metro quadrato è troppo limitata per guidare il futuro delle energie rinnovabili. Se vogliamo espandere l'energia solare senza distruggere la natura, dobbiamo valorizzare il terreno per tutto ciò che può fare, non solo per l'elettricità che produce. Il nuovo metodo proposto dai ricercatori offre uno strumento pratico per pianificatori e decisori politici per vedere il pieno valore di questi siti. Dimostra che l'energia rinnovabile e la conservazione della biodiversità non devono essere necessariamente nemiche. Utilizzando un quadro che conta i benefici della natura insieme ai benefici dell'energia, possiamo progettare parchi solari che non siano solo centrali elettriche, ma paesaggi viventi che sostengono la transizione verso un futuro più pulito. Lo studio conclude che, con la giusta pianificazione e gli giusti incentivi, questi sistemi a doppio uso possono trasformare la competizione per il suolo in una collaborazione, creando spazi che siano produttivi sia per le persone che per il pianeta.