Práticas Recomendadas para Sistemas Solares em Propriedades Rurais

A integração da energia solar em propriedades rurais representa uma oportunidade incrível para combinar produção agrícola com geração de energia renovável. Este modelo, conhecido como Agrivoltaico (Agri-PV), não só contribui para a descarbonização como também garante a segurança energética, uso sustentável da terra e preservação da natureza.

Dependendo do tipo de agricultura e da operação agrícola de cada local de Agri-PV, os sistemas Agri-PV precisam ser projetados, instalados e operados de maneira que permitam o movimento livre e seguro de maquinário agrícola, trabalhadores rurais e gado, enquanto garantem a transmissão suficiente de luz e água da chuva.

Vamos explorar, neste artigo, algumas das melhores práticas para implementar sistemas solares em áreas rurais, garantindo benefícios econômicos, sociais e ambientais.

Dualidade de Uso da Terra

Utilizar a terra para dupla finalidade — agricultura e geração fotovoltaica — é um dos pilares dos sistemas Agri-PV. Isso não apenas maximiza a eficiência do uso da terra mas também ajuda a proteger a biodiversidade local. A chave é o design que respeita as necessidades específicas das culturas ou da pecuária sob as instalações fotovoltaicas.

Inclinação dos Painéis

Por um lado, a orientação e a posição do arranjo fotovoltaico afetam a extensão da geração de eletricidade; por outro, influenciam as taxas de crescimento das plantas através do controle da quantidade de irradiação disponível para as culturas. Portanto, ao definir o ângulo de inclinação e o ângulo azimutal (para quem não sabe, azimute se refere a quantos graus você gira algo para a direita a partir do norte) nas instalações de Agri-PV, a irradiação disponível para as culturas deve ser cuidadosamente considerada.

A inclinação ideal do painel dependerá da atividade agrícola, do tamanho do módulo, das condições meteorológicas típicas e dos perfis voltados para o vento do local do projeto. Sistemas dinâmicos que permitem alterar a inclinação do painel adicionarão flexibilidade extra e trarão benefícios tanto para as atividades agrícolas quanto para a geração de eletricidade. Um projeto de pesquisa recente na Alemanha descobriu que, com o uso de rastreadores de eixo único, os rendimentos de eletricidade dos sistemas Agri-PV aumentaram de 22% a 26%.

Em termos de atividade agrícola, também deve ser dada atenção especial à direção de crescimento das culturas. Os desenvolvedores devem garantir proteção adequada das plantas contra eventos climáticos e garantir que os sistemas Agri-PV proporcionem uma distribuição homogênea de água precipitada para as culturas sob os módulos. Nesse sentido, a drenagem da água dos módulos deve ser gerenciada de forma apropriada.

Distância Entre os Painéis

A distância entre fileiras desempenha um papel importante na sombra e na transmissão de luz em sistemas Agri-PV, bem como na produção de energia e nas operações agrícolas. Como tal, a distância entre as fileiras deve ser adaptada à atividade agrícola e deve ser avaliada caso a caso. As fileiras também devem fornecer espaço suficiente para que os trabalhadores e a maquinaria agrícola realizem suas tarefas com segurança.

Para sistemas Agri-PV combinados com culturas sensíveis à luz, o alinhamento e o espaçamento entre as fileiras de módulos devem ser projetados para otimizar a disponibilidade e homogeneidade da luz, a fim de evitar efeitos negativos no crescimento das plantas. Idealmente, a distância entre as fileiras deve maximizar as sinergias entre o sistema PV e a cultura, criadas através da sombra e homogeneização da luz.

Água

A água é essencial para praticamente qualquer tipo de atividade agrícola, portanto, é crítico que as instalações de Agri-PV não interfiram nas necessidades hídricas das operações agrícolas. Geralmente, os desenvolvedores de projetos devem garantir uma distribuição uniforme da água precipitada para as culturas de Agri-PV. Isso pode ser fornecido naturalmente, caso em que deve ser realizada uma avaliação das necessidades hídricas da cultura e das condições climáticas típicas do local. Caso as condições climáticas locais não atendam às necessidades hídricas da cultura, um sistema de irrigação deve ser implantado.

Os impactos positivos dos sistemas Agri-PV nas culturas cultivadas abaixo também podem ter um impacto no design e na instalação de um local de Agri-PV. Pesquisas recentes descobriram que o Agri-PV pode mitigar os efeitos da seca na produção de alimentos à base de plantas, particularmente em regiões com secas e ondas de calor pronunciadas. Assim, ao instalar Agri-PV em culturas tolerantes à sombra em áreas secas e quentes, uma proporção maior de cobertura do solo pode ser implantada.

Solo

A drenagem da água dos módulos pode levar à formação de goteiras e à dispersão associada do solo. Para todos os sistemas Agri-PV, sistemas de coleta de água da chuva adaptados às culturas, distribuidores de água da chuva ou dispositivos semelhantes podem ser utilizados. Medidas apropriadas devem ser tomadas para restaurar a estrutura original do solo durante a construção e/ou durante a desmontagem da planta. A fundação do sistema Agri-PV deve minimizar impactos na qualidade do solo. Tanto na instalação quanto na desmontagem dos sistemas, não deve haver consequências negativas para o solo por meio de compactação e movimentação de terra. Nesse sentido, é recomendado instalar o sistema quando o solo estiver seco, utilizando pneus especiais e maquinário e/ou trilhos móveis. Sistemas Agri-PV combinados com culturas devem ser implantados fora da temporada de crescimento.

Fundação e Estruturas de Montagem

Para preservar a terra agrícola, as fundações do sistema Agri-PV devem ser projetadas para garantir que o sistema seja completamente removível.

Métodos de construção que proporcionem fundações seguras por meio de fixações removíveis no solo ou em terreno macio devem ser utilizados. Nesse contexto, recomenda-se o uso de um método de cravação de estacas e evitar o uso de concreto ou cimentação sempre que possível.

Algumas regiões ou tipos de solo exigem o uso de fundações sólidas e específicas. Projetos de pecuária devem adaptar as fundações do sistema de acordo com os tipos de animais presentes no local do projeto. Por exemplo, a criação de gado exigirá fundações mais profundas do que o usual.

Limpeza dos Sistemas Agri-PV

Manter os sistemas Agri-PV limpos é crucial para otimizar a eficiência da geração de energia e preservar a integridade das operações agrícolas. A acumulação de sujeira e detritos nos painéis solares pode reduzir significativamente a capacidade de produção de energia, enquanto resíduos mal geridos podem afetar negativamente a qualidade do solo e a saúde das culturas. É recomendável implementar uma rotina de limpeza que utilize equipamentos e técnicas adequados que não comprometam a estrutura dos painéis ou interfiram nas culturas abaixo. Por exemplo, o uso de escovas suaves e sistemas de lavagem automatizados pode remover eficazmente a sujeira sem danificar os painéis solares ou depositar substâncias químicas nocivas no solo. Além disso, a coleta e remoção adequadas de detritos e resíduos vegetais devem ser parte integrante das práticas de manutenção para evitar a proliferação de pragas e doenças que podem se espalhar para as áreas de cultivo.

Segurança em Instalações Agri-PV

A segurança é uma prioridade máxima nas instalações Agri-PV, tanto para proteger as pessoas quanto para garantir a operação contínua do sistema. Estratégias de segurança devem abordar riscos específicos associados ao ambiente agrícola, incluindo a interação segura entre a maquinaria agrícola e as estruturas solares. Isso inclui a implementação de sinalizações claras e barreiras de proteção para prevenir acidentes. Além disso, treinamentos regulares para trabalhadores sobre como operar de forma segura em torno dos sistemas solares são essenciais para minimizar riscos de acidentes. Também é fundamental garantir que todos os componentes elétricos estejam devidamente isolados e protegidos contra intempéries, para prevenir choques elétricos ou curtos-circuitos. Em caso de emergências, deve haver procedimentos claros e acessíveis, com kits de primeiros socorros disponíveis e rotas de evacuação bem planejadas, assegurando que todos possam agir rapidamente e com segurança quando necessário.

Em um projeto na Baviera, Alemanha, um sistema de rastreamento Agri-PV foi implementado em terras agrícolas rotativas. Este sistema permite que a terra seja utilizada tanto para a produção de grãos quanto para geração de energia, demonstrando um excelente exemplo de uso eficiente e sustentável da terra.

Na França, estufas fotovoltaicas são usadas para cultivar morangos, protegendo as culturas de condições climáticas adversas enquanto produzem energia. Esta abordagem não só aumenta a eficiência do uso da terra mas também melhora as condições de crescimento das plantas.

Implementar práticas recomendadas de Agrivoltaicos em propriedades rurais não é apenas uma estratégia para produção de energia limpa, mas uma abordagem integrada que promove a sustentabilidade agrícola, econômica e ambiental. Na Inovacare SOLAR, estamos dedicados a apoiar nossos clientes rurais na implementação de soluções inovadoras, garantindo que cada projeto contribua positivamente tanto para suas operações quanto para o ambiente.

Para mais informações sobre como a energia solar pode beneficiar sua propriedade rural, entre em contato conosco. Estamos aqui para ajudar a transformar sua propriedade numa fonte de energia sustentável e eficiente.

Fonte: SolarPower Europe (2023). Agrisolar Best Practices Guidelines Version 2.0. Disponível em: https://www.solarpowereurope.org/insights. Acessado em 20/06/2024