Sisteme hortivoltaice: cum pot fermierii recupera până la 30% din pierderile de recoltă

Creșterea accentuată din 2020 a valorilor de temperatură medii anuale și numărul tot mai mare de zile consecutive cu temperaturi peste 35°C constituie, an de an, o provocare tot mai mare pentru fermieri. Acestor fenomene li se pot adăuga manifestările de vreme severă – de exemplu grindina și vânturile tot mai puternice – ceea ce a ajuns să însemne, pentru fermieri, mai ales pentru horticultorii care cultivă în câmp deschis, un bilanț economic tot mai slab, chiar negativ, de la an la an.

La unele ferme de afine, evoluția vremii a devenit cea mai semnificativă amenințare. Analizând rezultatele economice pentru ultimele trei sezoane consecutive, caracterizate de zile cu radiație solară extrem de ridicată și căderi de grindină frecvente și tot mai intense, s-a putut stabili că noul profil al vremii din ultimii ani a provocat pierderi anuale de recoltă de până la 30%.

„Din cauza schimbărilor meteorologice, pierd până la 30%, uneori chiar și mai mult, din randament în fiecare an. M-am gândit foarte serios că trebuie să fac ceva. Asistând la o prezentare la SCDP Băneasa, Baza experimentală Moara Domnească, am înțeles că dacă aș utiliza panouri fotovoltaice semitransparente montate deasupra culturilor mele de afin și căpșun, aș putea să le protejez împotriva acestor fenomene extreme și, în plus, să obțin, gratuit, energie electrică dintr-o resursă regenerabilă durabilă”, explică fermierul din spatele unui proiect-pilot hortivoltaic aflat într-o etapă finală de implementare.

Care ar fi configurația și lista componentelor necesare realizării unui astfel de proiect hortivoltaic?

Dr. ing. Dragoș Ofrim, pionier al aplicării conceptului „Agrivoltaics” în România, a declarat, pentru G4Food, că atunci când discutăm despre un sistem hortivoltaic dedicat culturilor horticole, trebuie să avem în vedere componenta din sistem care face diferența între un sistem fotovoltaic comun – dedicat producției de energie electrică utilizând panouri fotovoltaice netransparente – și un sistem fotovoltaic horticol, dedicat, în principal, protecției mecanice și solare a plantelor cultivate sub structura care susține panouri fotovoltaice semitransparente (PPVS) și, în secundar, producției de energie electrică fotovoltaică.

Această componentă este panoul fotovoltaic semitransparent, PPVS, dedicat aplicațiilor agricole. Producătorul de referință pe piața mondială este firma Brite Solar, Grecia.

De exemplu, în cazul unui sistem hortivoltaic pentru o cultură de afine se pot folosi PPVS Brite, model BSG-240, care transmit aproximativ 40% din lumina soarelui, generând în același timp până la 12 kWp / 100 m² de energie electrică curată.

Partea energetică a sistemului include un invertor hibrid cu elemente de inteligență artificială și un set de baterii solare cu management încorporat, producător IMEON Energy, Franța. Structura de susținere a panourilor are o înălțime de 2,5 m, care permite accesul facil la cultura de sub ea.

Se pot adăuga jgheaburi de colectare a apei de ploaie ca parte a sistemului de management al apei și irigării, care include senzori IoT de microclimat continuu (temperatură, umiditate, lumină PAR, umiditatea solului) conectați printr-o unitate de achiziție și stocare de date la o platformă în cloud-ul proprietar OFRIM energy.

Scopul principal al unui astfel de proiect-pilot este protecția culturii atât față de schimbările puternice ale vremii, cât și față de incidența solară tot mai agresivă, dar fără a reduce semnificativ randamentul culturii. În același timp, un scop secundar, dar important, îl reprezintă producerea de energie electrică pentru utilizare la fața locului sau în activități de postprocesare în fermă, ca de exemplu răcire, sortare, ambalare.

Dr. ing. Dragoș Ofrim: „Spre deosebire de tunelurile tradiționale din plastic, care captează căldura, copertina din sticlă transparentă scade temperatura”

„Dacă fac o analiză privind mai multe aspecte legate de utilizarea sistemelor hortivoltaice instalate de mine în ultimii 3 ani pentru diverși arbori fructiferi (căpșun, zmeur, mur), pot identifica diferite aspecte și rezultate favorabile utile și în cazul unei plantații de afin la care lucrez acum, și anume:

1. Un microclimat mai blând

Rezultatele după mai multe sezoane sunt uimitoare:

• Copertina solară creată de PPVS Brite a redus vârfurile de căldură cu până la 10°C, creând un microclimat stabil și mai răcoros.

• Evapotranspirația a scăzut, permițând economisirea apei și o mai bună retenție a umidității solului.

• Acoperirea cu panouri a protejat plantele și lucrătorii de ploile abundente și de stresul razelor UV, acestea fiind filtrate la nivelul PPVS.

• Incidența bolilor a scăzut semnificativ, cultivatorii au raportat o utilizare cu 30–40% mai mică de fungicide în comparație cu câmpurile deschise.

• Spre deosebire de tunelurile tradiționale din plastic, care captează căldura, copertina din sticlă transparentă scade temperatura, permițând în același timp pătrunderea spectrului luminos optim pentru fotosinteză.

2. Randament și calitate

Conform monitorizării comune împreună cu SCDP Băneasa, IBA București și ICDPP București, culturile de sub panouri au arătat:

• Calitate a fructelor egală sau mai bună decât cele de sub tuneluri de plastic.

• Randamente stabile sau crescute la fructele de pădure sensibile la climă.

În plus, o meta-analiză de la Universitatea Wageningen, Olanda (2024) susține aceste constatări, arătând că afinele pot beneficia de o umbrire de până la 50%, în special în condiții de radiații ridicate, îmbunătățind astfel stabilitatea randamentului și calitatea fructelor de pădure.

Pe scurt: PPVS au protejat ceea ce natura amenința, fără a compromite producția.

3. Beneficii duble: Energie + Reziliență

Dincolo de succesul horticol, sistemul hortivoltaic a generat energie electrică regenerabilă pentru operațiunile horticole, reducând costurile energiei și amprenta de carbon. Sistemul de colectare a apei de ploaie, acolo unde a fost instalat, a furnizat apă de irigații direct către jgheaburile de afine, închizând cercul într-un ciclu inteligent din punct de vedere climatic și eficient din punct de vedere al consumului de apă.

Aceasta este horticultura energetic pozitivă în acțiune: cultivarea alimentelor și producția de energie electrică împreună”, afirmă dr. ing. Dragoș Ofrim.