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Módulos Agrovoltaicos

Los módulos fotovoltaicos convencionales son opacos y están optimizados para maximizar su potencia por metro cuadrado, por lo que pueden no ser los más adecuados para la agrovoltaica al generar sombras excesivas o desiguales que alteran la fotosíntesis, la evapotranspiración y, en última instancia, el rendimiento agrícola.

Por eso han surgido módulos fotovoltaicos específicamente diseñados para agrovoltaica, cuyo objetivo no es solo generar electricidad, sino también gestionar la luz, el microclima y la productividad del cultivo.

Las características que deben reunir los módulos agrovoltaicos son:

  • Transmisión de luz adecuada al cultivo
  • Uniformidad espacial de la luz y el sombreado
  • Compatibilidad mecánica y operativa con las labores agrarias
  • Efectos microclimáticos beneficiosos para el cultivo
  • Producción eléctrica que permita rentabilizar la instalación

Módulos con selectividad espectral: aprovechar lo que la planta no usa

Las plantas utilizan principalmente la radiación PAR (Photosynthetically Active Radiation en un rango de 400–700 nm) para la fotosíntesis, por lo que parte del espectro solar es menos útil para el crecimiento vegetal.

Los módulos espectralmente selectivos intentan:

  • Transmitir la luz útil para la fotosíntesis
  • Capturar o desviar otras longitudes de onda para producir electricidad

Aplicación principal: invernaderos

En entornos controlados, esta tecnología permite generar energía sin comprometer, e incluso optimizar, el balance lumínico para el cultivo.

Limitaciones actuales

  • Coste elevado frente a módulos convencionales.
  • Complejidad tecnológica.
  • Escala industrial todavía limitada en algunos casos.

Módulos bifaciales en disposición vertical: mínima ocupación del suelo

Los módulos bifaciales generan electricidad por ambas caras. Si se colocan verticalmente en filas con los módulos orientados al este y al oeste:

  • Producen energía sobre todo por la mañana y por la tarde.
  • Ocupan menos superficie sombreada permanente.
  • Permiten el paso de maquinaria agrícola.
  • Reducen conflictos con el uso agrario del terreno.

Este enfoque es especialmente interesante en cultivos extensivos o en parcelas donde la continuidad de las labores agrícolas es prioritaria.

Módulos semitransparentes: dejan pasar la luz necesaria

Estos módulos incorporan zonas sin material activo o materiales transparentes para permitir que parte de la radiación solar llegue al suelo.

Cómo funcionan

  • Las células se disponen con espacios entre ellas o en patrones específicos.
  • El vidrio frontal permanece transparente en esas áreas.
  • Se logra un porcentaje de transmisión de luz ajustado al cultivo.

Retos

  • La luz puede llegar en “bandas” o patrones no uniformes.
  • La potencia eléctrica por superficie es menor que en módulos opacos.
  • Requieren una altura y separación adecuadas para homogenizar la iluminación.

La uniformidad de la luz es casi tan importante como la cantidad total transmitida, ya que patrones irregulares pueden generar crecimientos desiguales.

Módulos dinámicos: controlar la luz a lo largo del día

Se trata de módulos o sistemas capaces de modificar cuánta luz llega al cultivo según la hora, estación o condiciones climáticas.

Esto puede lograrse mediante:

  • Seguimiento solar parcial
  • Elementos ópticos móviles
  • Sistemas que alternan zonas de sombra y sol

Importancia de los módulos dinámicos

Los cultivos no necesitan la misma radiación todo el tiempo.

  • Exceso de sol produce estrés térmico.
  • Sombreado mejora el rendimiento hídrico.
  • La protección frente a granizo, viento o lluvias torrenciales añade valor agrícola.

De esta manera el sistema fotovoltaico funciona también como una infraestructura agronómica activa.