Um estudo recente do Instituto Thünen da Alemanha questionou a viabilidade econômica e os benefícios sociais dos sistemas agrovoltaicos, especialmente para estruturas de montagem elevadas. Esses sistemas exigem altos investimentos iniciais e têm uma eficiência relativamente baixa no uso da terra, muitas vezes dificultando a operação lucrativa sem subsídios.
Peter-Ludwig Gutberlet, gerente de projeto da empresa de engenharia alemã BEC Energie Consult GmbH, disse à pv magazine: "Embora as críticas sejam válidas em muitos aspectos, há uma parte importante da agrovoltaica que ainda não recebeu atenção suficiente na pesquisa e no debate público: sistemas instalados em posições mais baixas acima das culturas ou campos, permitindo a continuação das atividades agrícolas sob os painéis fotovoltaicos. Esses sistemas diferem fundamentalmente em design, estrutura de custos e integração na produção agrícola, e podem abrir caminho para a agrovoltaica economicamente viável sem assistência financeira."
A BEC Energie Consult desenvolveu uma estrutura de montagem agrovoltaica no solo com altura entre 1,1 e 1,5 metros. Os módulos fotovoltaicos são suportados por barras de aço com revestimento Magnelis de 16 mm de diâmetro. Gutberlet observou: "Diferente dos layouts tradicionais em fileiras, os módulos são organizados em unidades de bloco flexíveis. Esse design reduz significativamente o consumo de material enquanto alcança uma alta capacidade instalada por hectare. Além disso, cria um ambiente favorável para o crescimento das plantas sob o sistema."
A empresa divulgou que o custo da estrutura está entre €0,03 e €0,04 por watt, com capacidade instalada por hectare de 1,3 MW a 1,6 MW. Gutberlet explicou: "Tomando um projeto de 5 MW como exemplo, o custo dessa subestrutura é de cerca de €200.000, enquanto um sistema elevado de 2,1 metros custa €600.000, e um design de 4 metros chega a €900.000. A eficiência do uso da terra fortalece ainda mais o argumento comercial: assumindo um aluguel anual de €3.000 por hectare por 20 anos, o custo de terra por MW para o sistema BECU é de cerca de €40.000, em comparação com €60.000 e €75.000 para as alternativas de instalação mais altas, respectivamente."
Uma característica fundamental do sistema é o espaçamento dos módulos – 15 cm horizontalmente e 10 cm verticalmente. Essas lacunas garantem que cada módulo tenha sua própria borda de gotejamento, permitindo que a chuva inclinada se distribua uniformemente sob a estrutura de montagem. A luz difusa também pode penetrar, melhorando as condições de crescimento da vegetação abaixo. A empresa afirma que a mínima impermeabilização do solo e o microclima estável formado pela baixa altura de instalação promovem ainda mais o desenvolvimento das plantas.
Gutberlet enfatizou: "As vantagens são particularmente pronunciadas em aplicações pecuárias, especialmente na criação de aves ao ar livre." Ele observou que, em configurações tradicionais, as galinhas tendem a se aglomerar perto do celeiro devido ao risco de predação, levando a um uso desigual da terra, redução da vegetação e aumento da pressão de doenças. "As estruturas agrovoltaicas de baixa instalação fornecem proteção contra aves de rapina enquanto criam áreas de sombra com microclima melhorado. Os animais podem usar o espaço disponível de forma mais eficaz, a vegetação se recupera e a gestão geral da fazenda é otimizada. O arranjo denso das barras de aço restringe ainda mais o acesso dos predadores, aumentando o efeito protetor."
Economicamente, o sistema pode beneficiar os agricultores de várias maneiras. Gutberlet disse: "Fontes adicionais de renda vêm do aluguel da terra ou modelos de participação, da redução da perda de animais e da potencial melhoria da qualidade do produto. À medida que os animais acessam uma dieta mais diversificada, incluindo grama, ervas e insetos, experiências práticas iniciais indicam uma possível melhoria na qualidade do produto. O design flexível do sistema também permite adaptação às necessidades operacionais, como reservar passagens para galinheiros móveis."
Um projeto recente demonstrou a aplicação dessa abordagem. A instalação, projetada de acordo com os regulamentos alemães de agrovoltaica, tem capacidade de 3,5 MW, cobrindo 2,5 hectares com módulos fotovoltaicos, dos quais 1,35 hectare fornece sombra direta. A área total planejada foi estendida para 4,33 hectares para acomodar as operações da fazenda. O custo total da subestrutura foi de €140.000. Segundo o desenvolvedor, o projeto pode competir nas condições atuais de licitação sem subsídios adicionais.
Gutberlet concluiu: "Embora os sistemas elevados frequentemente enfrentem críticas justificadas, conceitos de baixa instalação, como a subestrutura BECU, mostram que soluções economicamente viáveis podem já existir. Elas combinam geração de energia eficiente com uso agrícola contínuo, ao mesmo tempo que trazem benefícios para o bem-estar animal e a gestão da terra. Portanto, a questão central não é se a agrovoltaica é justificada, mas qual design de sistema melhor atende às necessidades econômicas e agrícolas."
