El centro-sur de Alaska alberga el primer proyecto agrivoltaico del estado, un estudio que busca descubrir las mejores prácticas para obtener cosechas tanto de la tierra como del sol. El equipo de investigación monitoreará tanto los cultivos agrícolas como las plantas de bayas nativas que crecen entre las hileras de paneles en un sistema fotovoltaico solar en funcionamiento. El sistema fotovoltaico está ubicado en el valle de Matanuska-Susitna, donde se encuentra la mayor parte de las tierras agrícolas de Alaska.  

El proyecto, titulado «Agrivoltaics: Impulsando la energía solar para el mercado mediano en climas rurales del norte», es un proyecto de tres años financiado por la Oficina de Tecnologías de Energía Solar (SETO) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE).  

En 2023, la desarrolladora de energía solar y socia del proyecto, Renewable IPP (RIPP), construyó un parque solar de 8,5 megavatios en Houston, Alaska, financiado por CleanCapital, una empresa diversificada de energía limpia. Este parque se clasifica como un proyecto solar de mercado medio: el punto intermedio entre los proyectos solares comerciales y los proyectos solares a gran escala (>100 MW+) de las empresas de servicios públicos. RIPP vende la electricidad producida en este sitio a Matanuska Electric Association, la empresa de servicios públicos regional.  

Ceremonia de inauguración de la planta de energía solar en Houston, Alaska

En las latitudes del norte, el sol incide sobre la Tierra en un ángulo más bajo, lo que hace que los paneles solares se hagan sombra unos a otros durante el amanecer y el atardecer. Para maximizar la producción de energía y evitar el sombreado, los desarrolladores de proyectos solares pueden aumentar el espacio entre las hileras. Con un diseño intencional y hileras más anchas, queda un amplio espacio abierto entre ellas para el pastoreo o la agricultura. 

El nuevo parque solar de Houston está ubicado en un terreno de bayas muy conocido entre los recolectores locales. Aprovechando su experiencia previa en el desarrollo de parques solares, RIPP buscó deliberadamente una forma de minimizar el impacto ambiental de la construcción del parque y aumentar la aceptación de la comunidad conservando la mayor cantidad posible de la vegetación nativa. Algunas de las especies boreales que crecen en el lugar incluyen el sauce, el aliso, el abedul, el musgo, la adelfilla, el té de Labrador, el arándano de pantano y el arándano rojo. Estas dos últimas son especies de bayas comestibles que tienen un valor significativo para las culturas nativas de Alaska y son muy apreciadas por muchos durante los meses de verano en ese estado.  

En lugar de métodos de desmonte agresivos que nivelan el terreno y eliminan ciertos servicios ecológicos, se utilizó un protocolo de cubierta vegetal baja para preservar la capa superior del suelo y los arbustos leñosos de crecimiento bajo. Las especies nativas de crecimiento bajo, como las bayas, pueden seguir creciendo y capturando carbono. Si se mantiene intacto el suelo rico en nutrientes, los desarrolladores de energía solar dejan abiertas las opciones para el desarrollo de aplicaciones agrivoltaicas que permitan ubicar sus paneles junto a la producción de alimentos.  

Arbustos de arándanos que crecen en el terreno destinado a la instalación solar.

Eso es precisamente lo que pretende estudiar un equipo de investigadores de la UAF, del Centro de Energía y Electricidad de Alaska (ACEP) y del Instituto de Agricultura, Recursos Naturales y Extensión (IANRE). La UAF es uno de los seis proyectos financiados en el marco del programa «Investigación Agrivoltaica Fundamental a Escala de Megavatios» (FARMS) para llevar a cabo investigaciones sobre las oportunidades agrivoltaicas para sus comunidades.  

El investigador principal, Christopher Pike, de ACEP, y las coinvestigadoras Glenna Gannon y Jessie Young-Robertson formaron un equipo interdisciplinario compuesto por ingenieros, agricultores y expertos en energía solar. Al equipo de investigación se suman Benjamin Swimm, administrador de la granja Spring Creek de la Universidad del Pacífico de Alaska (APU) y coinvestigador del proyecto, así como los fundadores de RIPP, Jenn Miller y Chris Colbert.  

Con el objetivo de fortalecer la seguridad alimentaria y energética, el equipo medirá tanto la producción de energía solar fotovoltaica como la salud fisiológica de los cultivos a lo largo de dos temporadas de cultivo, elaborará un análisis técnico-económico para orientar futuros proyectos de energía solar fotovoltaica y agricultura dirigidos al mercado medio, y se acercará a la comunidad a través de programas educativos.  

Jenn Miller, directora ejecutiva y gerente de la empresa de generación independiente de energía renovable (IPP), se dirige a la multitud en el parque solar.

En los primeros meses del proyecto, el equipo reunió a un grupo diverso de partes interesadas compuesto por propietarios de tierras del norte y de Alaska, agricultores, empresas de servicios públicos, desarrolladores de energía solar, organizaciones tribales, investigadores académicos y agencias ambientales. A través de actividades de divulgación individuales, las redes del equipo y eventos locales, más de 200 personas se inscribieron para participar en una encuesta de evaluación de las necesidades de las partes interesadas.  

Se distribuyó la encuesta para evaluar las perspectivas de las partes interesadas respecto a la agrivoltaica en contextos rurales del norte. Además de estos datos, el equipo llevará a cabo un análisis técnico-económico para comprender las condiciones económicas en Alaska que podrían suponer obstáculos u oportunidades para quienes estén interesados en desarrollar sistemas agrivoltaicos.  

Las aportaciones de la encuesta a las partes interesadas y de las entrevistas de seguimiento servirán de base para los planes de investigación agrícola y el análisis económico del proyecto. En términos generales, esta información ayuda al equipo a comprender la aceptación por parte de la comunidad y la posible adopción de parques solares multiuso, al tiempo que aporta una perspectiva más completa sobre la seguridad alimentaria y energética en las regiones rurales del norte.  

La preparación de las parcelas de investigación agrícola en el complejo de Houston comenzará en el verano de 2024. El suelo franco-limoso ácido se enriquecerá con cal y compost en las parcelas para que sean más propicias para el cultivo.  

Una vez labrados los suelos, la siembra comenzará en el verano de 2025. Se plantará una combinación de hortalizas comerciales populares y cultivos forrajeros para animales, y se supervisará su productividad a lo largo de toda la temporada de cultivo, tanto dentro como fuera del parque solar.  

Los cultivos en las latitudes del norte enfrentan desafíos únicos, como temporadas de crecimiento frescas y altos niveles de radiación solar. Debido a estas condiciones únicas, algunos cultivos que se cultivan bajo paneles solares fotovoltaicos pueden presentar una mayor productividad, mientras que otros cultivos que suelen ser productivos en las zonas rurales del norte podrían no rendir tan bien.  

Gannon, Young-Robertson y Savannah Crichton, investigadora profesional de ACEP, coordinarán la recopilación de datos sobre la fisiología vegetal de los cultivos agrícolas, así como de las plantas existentes de arándano y arándano rojo. Las mediciones fisiológicas a nivel foliar de la fotosíntesis, la transpiración, el uso del agua y el estrés ayudan a definir los aspectos relacionados con la salud de las plantas. Estas mediciones permitirán al equipo comprender el impacto que los módulos solares fijos y el aumento de la sombra tienen en la salud general de las plantas, el rendimiento de los cultivos y la calidad de los productos.

Primer plano de los arándanos que crecen en el lugar.

Del mismo modo, Pike y Henry Toal, ingeniero de investigación de ACEP, supervisarán la producción de energía solar y evaluarán el impacto de las actividades agrícolas en los costos de operación y mantenimiento del sistema. La combinación de datos cualitativos, económicos, fisiológicos y eléctricos permitirá al equipo evaluar la viabilidad de los sistemas agrivoltaicos en el norte. 

Los hogares rurales de Alaska gastan casi el 27 % de sus ingresos anuales en gastos de energía, y alrededor del 95 % del suministro de alimentos no destinados a la subsistencia de Alaska es importado. Si un modelo agrivoltaico funciona en Alaska, podría suponer un gran avance para aumentar la seguridad alimentaria y energética en el estado. Los impactos de esta investigación tienen un valor potencial significativo, no solo para los desarrolladores de energía solar y los agricultores, sino para comunidades enteras. 

Si quieres saber más sobre el proyecto, visita nuestro sitio web o envía un correo electrónico a Savannah a sgcrichton@alaska.edu. 

La investigación se basa en un trabajo financiado por la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable (EERE) del Departamento de Energía de los Estados Unidos, en el marco de la subvención n.º DE-EE0010442 de la Oficina de Tecnologías de Energía Solar (SETO).