The ecological transition process supported by the European Union is providing a strong boost to the development and diffusion of renewable energy sources. One of the most important is photovoltaic and its possible uses. Until the recent past it has rapidly spread especially at the civil-industrial level, however, in recent years interesting applications are also being recorded in the agricultural sector with a raised plant configuration that also allows the cultivation of the underlying area so called agrivoltaic. This evolution from the classic concept of photovoltaic on the ground which did not make it possible to cultivate the underlying soil is arousing considerable interest from the agricultural and industrial sector and it is the subject of measures to encourage its diffusion. The association of photovoltaic and agriculture is made possible by some key factors that characterize these types of system, including the height from the ground, the coverage index and the possibility of rotating and following the movement of the sun. The aim of this thesis work is to estimate the potential of this new technology, if applied to the Veneto region. The areas cultivated with maize, soybeans, wheat, barley, oats, triticale, sugar beet and vine were analyzed. Moreover, a territorial assessment was carried out to propose a theoretical estimate of the suitability of the territory for the development of agrivoltaics. The factors examined were the slope and extension of fields, the power and distance from urban centers, those considered as possible final consumers. Agrivoltaic has a maximum energy potential production of 400TWh on the 490 thousand hectares of Veneto agricultural area analyzed. The territorial distribution is concentrated on the provinces where agriculture plays an important role for cultivated areas, namely both Rovigo Venice Padua and Verona. The suitability for the development of agrivoltaic seems to be greater in the provinces of Padua, Venice, and Verona, thanks to the extension of fields, the proximity to urban centers and the flat conformation of the territory. This technology can play a key role even if it were installed on a small part of the cultivated area, contributing to the national energy balance, but above all it could be significant if compared to the annual regional consumption of 32TWh.

Il processo di transizione ecologica supportato dall’Unione Europea sta fornendo un forte impulso allo sviluppo e diffusione di fonti di energia rinnovabile. Una tra le più importanti è il fotovoltaico e i suoi possibili utilizzi. Sino al recente passato si è rapidamente diffuso soprattutto a livello civile-industriale, tuttavia, negli ultimi anni si stanno registrando interessanti applicazioni anche in ambito agricolo con una configurazione impiantistica sopraelevata che ne permette anche la coltivazione dell’area sottostante dal nome di agrivoltaico. Questa evoluzione dal classico concetto di fotovoltaico a terra il quale, di fatto, non rendeva possibile la coltivazione del suolo sottostante sta suscitando notevole interesse da parte del comparto agricolo e industriale ed è oggetto di misure per incentivarne la diffusione. L’associazione fotovoltaico e agricoltura è resa possibile da alcuni fattori chiave che caratterizzano questa tipologia di impianti, tra i quali l’altezza da terra, l’indice di copertura e la possibilità di ruotare e seguire il movimento del sole. In questo lavoro di tesi si è voluto stimare il potenziale di questa nuova tecnologia, se applicata alla regione Veneto. Si sono analizzate le superfici coltivate a mais, soia, frumento tenero, orzo, avena, triticale, barbabietola da zucchero e vite. Inoltre, è stata condotta una valutazione territoriale atta a proporre una stima teorica dell’idoneità del territorio per lo sviluppo dell’agrivoltaico. I fattori esaminati sono stati: la pendenza e l’estensione degli appezzamenti, la potenza e la distanza dai centri urbani, quest’ultimi considerati come possibili consumatori finali. L’agrivoltaico presenta un potenziale energetico produttivo massimo di 400TWh sui 490mila ettari di superficie agricola veneta analizzata. La distribuzione territoriale è concentrata sulle provincie in cui l’agricoltura ricopre un ruolo importante per superfici coltivate, ovvero sia Rovigo Venezia Padova e Verona. L’idoneità allo sviluppo dell’agrivoltaico sembra essere maggiore sulle provincie di Padova Venezia e Verona, grazie all’estensione degli appezzamenti, la vicinanza ai centri urbani e la conformazione pianeggiante del territorio. Questa tecnologia può avere un ruolo chiave anche se fosse installata su una piccola parte della superficie coltivata, andando a contribuire sul bilancio energetico nazionale, ma soprattutto potrebbe essere significativa se paragonata ai consumi regionali annui di 32TWh.

Sistemi Agrofotovoltaici in ambito rurale: una analisi preliminare delle potenzialità territoriali ed energetiche

SCHIAVO, STEFANO
2022/2023

Abstract

The ecological transition process supported by the European Union is providing a strong boost to the development and diffusion of renewable energy sources. One of the most important is photovoltaic and its possible uses. Until the recent past it has rapidly spread especially at the civil-industrial level, however, in recent years interesting applications are also being recorded in the agricultural sector with a raised plant configuration that also allows the cultivation of the underlying area so called agrivoltaic. This evolution from the classic concept of photovoltaic on the ground which did not make it possible to cultivate the underlying soil is arousing considerable interest from the agricultural and industrial sector and it is the subject of measures to encourage its diffusion. The association of photovoltaic and agriculture is made possible by some key factors that characterize these types of system, including the height from the ground, the coverage index and the possibility of rotating and following the movement of the sun. The aim of this thesis work is to estimate the potential of this new technology, if applied to the Veneto region. The areas cultivated with maize, soybeans, wheat, barley, oats, triticale, sugar beet and vine were analyzed. Moreover, a territorial assessment was carried out to propose a theoretical estimate of the suitability of the territory for the development of agrivoltaics. The factors examined were the slope and extension of fields, the power and distance from urban centers, those considered as possible final consumers. Agrivoltaic has a maximum energy potential production of 400TWh on the 490 thousand hectares of Veneto agricultural area analyzed. The territorial distribution is concentrated on the provinces where agriculture plays an important role for cultivated areas, namely both Rovigo Venice Padua and Verona. The suitability for the development of agrivoltaic seems to be greater in the provinces of Padua, Venice, and Verona, thanks to the extension of fields, the proximity to urban centers and the flat conformation of the territory. This technology can play a key role even if it were installed on a small part of the cultivated area, contributing to the national energy balance, but above all it could be significant if compared to the annual regional consumption of 32TWh.
2022
Agrophotovoltaic systems in rural areas: a preliminary analysis of the territorial and energy potential
Il processo di transizione ecologica supportato dall’Unione Europea sta fornendo un forte impulso allo sviluppo e diffusione di fonti di energia rinnovabile. Una tra le più importanti è il fotovoltaico e i suoi possibili utilizzi. Sino al recente passato si è rapidamente diffuso soprattutto a livello civile-industriale, tuttavia, negli ultimi anni si stanno registrando interessanti applicazioni anche in ambito agricolo con una configurazione impiantistica sopraelevata che ne permette anche la coltivazione dell’area sottostante dal nome di agrivoltaico. Questa evoluzione dal classico concetto di fotovoltaico a terra il quale, di fatto, non rendeva possibile la coltivazione del suolo sottostante sta suscitando notevole interesse da parte del comparto agricolo e industriale ed è oggetto di misure per incentivarne la diffusione. L’associazione fotovoltaico e agricoltura è resa possibile da alcuni fattori chiave che caratterizzano questa tipologia di impianti, tra i quali l’altezza da terra, l’indice di copertura e la possibilità di ruotare e seguire il movimento del sole. In questo lavoro di tesi si è voluto stimare il potenziale di questa nuova tecnologia, se applicata alla regione Veneto. Si sono analizzate le superfici coltivate a mais, soia, frumento tenero, orzo, avena, triticale, barbabietola da zucchero e vite. Inoltre, è stata condotta una valutazione territoriale atta a proporre una stima teorica dell’idoneità del territorio per lo sviluppo dell’agrivoltaico. I fattori esaminati sono stati: la pendenza e l’estensione degli appezzamenti, la potenza e la distanza dai centri urbani, quest’ultimi considerati come possibili consumatori finali. L’agrivoltaico presenta un potenziale energetico produttivo massimo di 400TWh sui 490mila ettari di superficie agricola veneta analizzata. La distribuzione territoriale è concentrata sulle provincie in cui l’agricoltura ricopre un ruolo importante per superfici coltivate, ovvero sia Rovigo Venezia Padova e Verona. L’idoneità allo sviluppo dell’agrivoltaico sembra essere maggiore sulle provincie di Padova Venezia e Verona, grazie all’estensione degli appezzamenti, la vicinanza ai centri urbani e la conformazione pianeggiante del territorio. Questa tecnologia può avere un ruolo chiave anche se fosse installata su una piccola parte della superficie coltivata, andando a contribuire sul bilancio energetico nazionale, ma soprattutto potrebbe essere significativa se paragonata ai consumi regionali annui di 32TWh.
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