Sistema agrivoltaico en arrozales de Japón: paneles solares elevados que generan energía renovable sin perder más del 20 % del rendimiento agrícola, optimizando uso del suelo y aportando beneficios económicos y climáticos.
- Agrivoltaico sobre arrozal.
- Paneles móviles a 3 m del suelo.
- Rendimiento arroz > 80 % frente promedio.
- Electricidad anual ≈ 44 000 kWh (~961 kWh/kW instalado).
- Proyecto en Nagano desde 2015‑17.
- Oportunidad para energías renovables sin perder cultivo.
En Miyada‑mura (prefectura de Nagano) se instaló un sistema agrivoltaico con seguimiento solar dual‑eje, con paneles a 3 m sobre un arrozal de 830 m² y potencia instalada total de 45,76 kW.
El rendimiento del arroz resultó fuertemente correlacionado con la irradiación solar. Ajustando la tasa de sombreado y modo de operación se obtuvo rendimiento superior al 80 % respecto a parcelas adyacentes. La producción eléctrica anual alcanzó unos 43 995 kWh, equivalente a unos 961 kWh por kW instalado.
El crecimiento mundial de renovables va de 666 GW en 2024 a casi 935 GW en 2030, con más del 80 % aportado por fotovoltaica gracias a la caída de costes y buena aceptación social. En Japón se espera añadir 75 GW entre 2024 y 2030 para alcanzar unos 250 GW acumulados, de los cuales el ~75 % corresponderá a fotovoltaica, impulsada por políticas y primas para instalación distribuida y en tejados. Sin embargo, Japón tiene dos tercios de su territorio cubiertos por montañas y bosques, lo que limita el espacio para nuevos campos solares. La agrivoltaica ofrece una solución eficiente al permitir cultivar bajo los paneles elevados.
Gonocruz y colaboradores han señalado que para mantener al menos un rendimiento del 80 %, la sombra debe mantenerse entre el 27 % y 39 %. El sistema de Nagano combinó monitoreo preciso durante dos campañas agrícolas (2015‑2017) con optimización diaria y estacional del ángulo de los paneles para equilibrar producción eléctrica y fototropismo del arroz.
El sistema agrivoltaico diseñado en Nagano logró un rendimiento del 85 % respecto a parcelas convencionales y arroz de calidad clase A (proteína ~6,34 %). La producción con 352 paneles Silicon de 130 W cada uno sumó 43 995 kWh/año, con rendimiento específico de ~961,4 kWh/kW. Con una vida útil estimada de 20 años y degradación anual de 0,5 %, el costo nivelado de la electricidad sería de ~26,7 yen/kWh, equiparable al precio doméstico en Japón en esa época.
Investigaciones más recientes como un ensayo de seis años en Chikusei (2018‑2023) muestran que aunque el rendimiento de biomasa puede ser menor, los beneficios económicos globales pueden ser hasta 14 veces superiores que en arrozal sin PV. Además, estudios en clima templado han caracterizado microclima favorable, con impacto en calidad de grano y condiciones térmicas.
Potencial
Esta tecnología combina producción de energía renovable con mantenimiento de un rendimiento agronómico aceptable: en Japón se cumple el umbral del 80 % exigido por las autoridades agrarias, y hay ejemplos recientes de rentabilidad multiplicada en estudios longitudinales. Agrivoltaicos permiten aprovechar terrenos agrícolas escasos sin sacrificar cultivos estratégicos como el arroz.
En Europa, proyectos como el plantel en Bolzano (Italia) con paneles móviles a casi 5 m sobre huertos de manzanas, muestran cómo integrar cultivos tradicionales con energía solar sin interferir en las labores agrícolas. BayWa re en Países Bajos ha implementado 2,67 MWp con módulos semi‑transparentes sobre frutales, mejorando microclima y calidad del fruto. Según la Comisión Europea, desplegar 900 GW en Europa exigiría solo el 1 % de las tierras cultivables, un uso muy eficiente del suelo disponible. En Alemania, Fraunhofer ISE estima potenciales máximos de hasta 7 900 GW en terrenos adecuados.
El proyecto SYMBIOSYST de Horizonte Europa trabaja desde 2023 en estandarizar soluciones agriPV rentables, favoreciendo aceptación social y minimizando impacto paisajístico.
Para la ciudadanía interesada en sostenibilidad, esta tecnología significa menor competencia por suelo, reducción de emisiones de CO₂ al generar electricidad limpia, y diversificación de ingresos para agricultores. Además, se abren oportunidades para cultivo de variedades que toleran sombra parcial o combinaciones con pastoreo compatible (como ovinos bajo paneles).
Más información: Case study of rice farming in Japan under agriphotovoltaic system
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