Agrivoltaico od anche agrovoltaico, agri-voltaico, agri fotovoltaico, agro fotovoltaico, agri-pv, agrisolare, è un sistema di produzioni agricola e fotovoltaica realizzate sul medesimo terreno. Nel sistema agrivoltaico i pannelli fotovoltaici sono montati ad un'altezza da terra sufficiente per consentire pratiche di coltivazione convenzionali sul terreno sottostante. Tra gli obiettivi del sistema agrivoltaico vi sono la preservazione dei terreni all’utilizzo agricolo, l’ausilio alle coltivazioni idonee tramite l’ombreggiamento che ne riduce la richiesta idrica, la funzione di sostegno delle piante, il contributo alla regimentazione delle acque piovane, una parziale protezione antigrandine e ad altri fenomeni di precipitazioni e condizioni climatiche estreme. Nell'agrivoltaico la funzione di produzione di elettricità fotovoltaica del sistema è una funzione ulteriore alla produzione agricola
Definizioni Agrivoltaico è un termine coniato nel 2011 e ne esistono diverse definizioni tra loro molto simili e coerenti. Di seguito alcune di riferimento e tra le più aggiornate.
La pubblicazione del 2011 di C.Dupraz ed altri La pubblicazione del 2011 di C.Dupraz ed altri che propone il termine agrivoltaico riporta la seguente definizione: una combinazione di pannelli solari e colture alimentari sulla stessa unità di terra che massimizza l'uso del suolo.
Il Fraunhofer Istitut ISE Il Fraunhofer Istitut ISE, istituto di ricerca tedesco, che dal 1981 si occupa del tema, nelle apposite linee guida del 2020 per la Germania definisce: "L'agrivoltaico consente l'uso simultaneo del terreno agricoltura e produzione di energia fotovoltaica." Continua specificando: "Colture alimentari e l'elettricità possono essere raccolte sullo stesso appezzamento di terreno. I moduli fotovoltaici che offrono riparo agli animali sono in parte inclusi nel concetto agrivoltaico...".
Ancora il Fraunhofer Institut propone nel 2021 questa definizione: agrivoltaico denota approcci per utilizzare le aree agricole contemporaneamente per produrre cibo e generare elettricità fotovoltaica. In questo modo, l'agrivoltaico aumenta l'efficienza dell'uso del suolo e consente di espandere la capacità di produzione fotovoltaica, mantenendo fertili le aree arabili per l'agricoltura.
Il Clean Energy Council Australia Il Clean Energy Council Australia definisce: l'agrisolare (agrivoltaico) si riferisce allo sviluppo congiunto della stessa area di terreno per entrambi solare fotovoltaico e per l'agricoltura". Continua con la seguente precisazione: "Diverse forme di agrisolare sono stati sviluppate in tutto il mondo, con una vasta gamma di approcci innovativi emersi negli ultimi anni." Tra queste varie forma vengono enumerate le serre fotovoltaiche, le pergole fotovoltaiche, le installazioni galleggianti su bacini ad uso agricolo o di acquacoltura. A differenza di altre definizioni anche gli impianti a terra che consentono l'orticoltura o il pascolo di animali da allevamento vengono considerati agrivoltaici.
Il PNRR 2021 e norme redatte dal Governo Italiano Nel PNRR 2021 redatto dal Governo Italiano vengono definiti come agrivoltaici: sistemi ibridi agricoltura-produzione di energia che non compromettano l'utilizzo dei terreni dedicati all'agricoltura. La definizione è stata poi modificata con la legge 29 luglio 2021, n. 108 nel come segue: impianti agrovoltaici che adottino soluzioni integrative innovative con montaggio dei moduli elevati da terra, anche prevedendo la rotazione dei moduli stessi, comunque in modo da non compromettere la continuità delle attività di coltivazione agricola e pastorale, anche consentendo l'applicazione di strumenti di agricoltura digitale e di precisione.
Storia
Nel 1980 il governo italiano discuteva su come rendere più autonoma la produzione energetica delle aziende agricole individuando nella produzione di energia rinnovabile fotovoltaica una delle soluzioni da incentivare. La prima pubblicazione che descrive in linea teorica l'agrivoltaico viene fatta risalire al 1981 e porta il titolo di "patate sotto ai pannelli" con autore l'allora direttore del Fraunhofer Institute, Adolf Goetzberger. L'alto costo della tecnologia fotovoltaica consentì di predisporre prototipi ed impianti agrivoltaici sperimentali successivamente agli anni 2000. Nel 2004 in Giappone, Akira Nagashima sviluppò dei prototipi agrivoltaici e iniziò a proporre la tecnologia con scopi sperimentali e dimostrativi in Giappone usando la denominazione solar sharing (condivisione solare), sia con strutture fisse che con strutture rimovibili. L'incremento nello sviluppo delle soluzioni agrivoltaiche in Europa si registra a partire dal 2007 in particolare in Italia e negli anni successivi lo sviluppo della tecnologia agrivoltaica è stato molto dinamico.
La capacità installata è aumentata da circa 5 megawatt di picco (MWp) nel 2012 ad almeno 2,8 gigawatt di picco (GWp) nel 2020. Programmi di finanziamento governativi in Giappone (dal 2013), Cina (circa 2014), Francia (dal 2017), Stati Uniti (dal 2018), Corea, Italia (dal 2021) hanno consentito un forte impulso alle installazioni. La questione del cambiamento climatico e la valutazione che la produzione solare fotovoltaica sia una delle soluzioni da incrementare maggiormente per sostituire l'utilizzo di combustibili fossili ha portato molti governi a pianificare un forte incremento della potenza dei generatori fotovoltaici installati. Stabilite le nuove esigenze di produzione elettrica da fonte rinnovabile fotovoltaica è emersa la costatazione che le superfici già edificate da destinare alla installazione di pannelli fotovoltaici sono insufficiente al raggiungimento degli obiettivi programmati e pertanto si rende necessario installare nuovi impianti fotovoltaici su terreni. Questa necessità ha ravvivato l'interesse e lo studio delle tecniche agrivoltaiche.
Applicazioni in Italia Nel 2007 a Laimburg presso Bolzano viene installato un prototipo di struttura sospesa da terra con treppiedi fissati a plinti di cemento che tengono in trazione funi di acciaio alle quali sono sospesi pannelli fotovoltaici. Il sistema consentiva dei movimenti di inseguimento solare.
Risalgono al 2008 testimonianze di altri prototipi di strutture agrivoltaiche con pannelli fissi.A Mola di Bari, nel comune di Turi viene realizzata una struttura in travi di acciaio per sostenere pannelli fotovoltaici montata al di sopra di un vigneto per uva da tavola. L'impianto ha una potenza di 50 kwp. Altri due impianti a pergola della stessa tipologia sono stati installati su terreno seminativo nelle vicinanze eseguendo prove di coltivazione di ortaggi.
A Laterza una pergola agricola fotovoltaica ombreggiante costruita con componenti comunemente utilizzati per la realizzazione di vigneti tipo pergola veronese e pergola trentina, in cemento armato vibrato ed infissi nel terreno senza plinti come fondazioni. L'impianto agrivoltaico ha una potenza di 20 kwp ed una estensione di circa 600 m².
A San Floriano, in Valpolicella, nel 2009 l’Università di Verona con responsabile scientifico il prof. Maurizio Boselli, avvia Joint Project a seguito di un Progetto Studio di Fattibilità realizzato ai sensi della L.R Regione Veneto 18 maggio 2009 n.9 denominato Integrazione Agricolo Fotovoltaica “Svolta Iperverde", un progetto di ricerca che prevede la realizzazione di una struttura agrivoltaica sopra la chioma di filari di vite tipo corvina 48. Successivamente nel 2010 in continuità con la ricerca e prove di viticultura a Laterza viene realizzata una pergola agricola ombreggiante agrivoltaica di 970 kwp con estensione di 2,5 ettari. Negli anni successivi verranno condotte anche coltivazioni di funghi, ortaggi, alberelli di melo e vigneti.L'azienda agricola Fratelli Muratori, presso la Tenuta di Villa Crespia completa la realizzazione di un impianto agrivoltaico di 200 kwp sopra vigneto di uve per vino in Franciacorta nel 2010.
L'azienda Rem Tec porta a compimento la realizzazione di 3 impianti agrivoltaici con tensostruttura in acciaio e con sistema di inseguimento solare su terreni con utilizzo seminativo che consente l'utilizzo sul terreno di macchine agricole convenzionali di grandi dimensioni. Studi condotti in collaborazione con l'Università Cattolica Sacro Cuore di Piacenza confermano il buon esito delle coltivazioni cerearicole con questo specifico sistema agrovoltaico che comporta un ombreggiamento di circa il 15%.
Nel 2012 circa 4 dei 5 megawatt di agrivoltaico censiti in Europa erano in Italia. Successivamente al 2012 le normative italiane inibiscono le nuove installazioni di pannelli fotovoltaici su terreno di conseguenza vengono bloccate anche le installazioni agrivoltaiche. Un parziale sblocco viene posto nel 2020 ed un impulso con il PNRR 2021 Nex Generation. Dal 2021 sono in corso di presentazione numerosi progetti agrivoltaici che coinvolgono anche le maggiori industrie italiane del settore energia.
A marzo 2023, l’azienda Enel Green Power ha avviato nel comune di Tarquinia la costruzione di un impianto agrivoltaico a Piani della Marina da 170 MW. L’impianto, il più grande in Italia, prevede un modello agrivoltaico standard dove verranno coltivati foraggio e borragine tra le file dei pannelli, e alberi di ulivo nelle fasce perimetrali. Il progetto permetterà di evitare l’emissione in atmosfera di circa 130mila tonnellate di CO2 ogni anno.
Enel Green Power ha anche avviato un’iniziativa chiamata “Agrivoltaico Open Labs”, che coinvolge quattro siti italiani, laboratori a cielo aperto in cui è presente una rete di sensori che monitorano le prestazioni dell’agrivoltaico in termini di produzione di energia, di resa agricola e di miglioramento della biodiversità. Due impianti agrivoltaici con tecnologia verticale fissa sono stati realizzati a Colfiorito, dove si coltivano lenticchie e zafferano, e a Salaparuta con l’integrazione di un vigneto in produzione. Un ulteriore sito è stato realizzato in collaborazione con Enea a Portici, dove al fotovoltaico è stata integrata la coltivazione delle microalghe. Infine, un quarto sito si trova a Bastardo: qui tra le file dei pannelli vengono coltivate erbe aromatiche che creano un habitat ideale per gli insetti impollinatori aumentandone la biodiversità.
Agrivoltaico nel PNRR 2021 Next Generation e la Rete per l'Agrivoltaico Sostenibile di ENEA Il piano del Governo Italiano PNRR 2021 Next Generation, prevede in Italia l'installazione di circa 1,5 gigawatt di agrivoltaico entro il 2030. ENEA Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile ha promosso nel 2021 la Rete per l'Agrivoltaico Sostenibile italiana per promuovere conoscenze e metodologie per lo sviluppo e la diffusione dei sistemi agrivoltaici. Obiettivo di ENEA è portare la produzione di energia attraverso sistemi agrivoltaici a 30 GW. Sempre nel 2021 il Ministro della Transizione ecologica Roberto Cingolani ha parlato dell'importanza dell'agrivoltaico per rendere autonome le aziende agricole dal punto di vista energetico. Il Ministro delle Politiche agricole Stefano Patuanelli si è mostrato più cauto, ribadendo la priorità di realizzare impianti "sulle coperture degli edifici e non a terra".
Classificazioni Nelle linee guida, nella letteratura tecnica e nelle norme vigenti in alcuni paesi, con alcune differenziazioni vengono descritti come agrivoltaici vari tipi di sistemi.
Sistemi per il pascolo e per le coltivazioni agricole basse Solo alcune definizioni riconoscono questa tipologia che consente l'utilizzo agricolo limitato ad alcune lavorazioni per lo più manuali. L'aspetto dell'impianto non si differenzia da un impianto convenzionale a terra se non per la presenza di un manto vegetale. La normativa italiana del 2021 considera questi impianti della tipologia a terra convenzionale e non agrivoltaici.
Sistemi sollevati da terra che consentono coltivazioni alimentari convenzionali meccanizzate ed eventualmente l'allevamento