Progetti

Microclimate digital twin in agrivoltaic system

Il Digital Twin di un impianto agrivoltaico per migliorarne la condizioni climatiche interne degli impianti

Finanziamento: IFAB call for members

Tecnologia abilitante: Artificial Intelligence, High Performance Computing

Obiettivi di sviluppo sostenibile

Il progetto “Microclimate digital twin in agrivoltaic system” sta sviluppando un innovativo gemello digitale per impianti agrivoltaici. Questa tecnologia all’avanguardia permetterà di simulare e ottimizzare le condizioni microclimatiche create dall’interazione tra pannelli solari e coltivazioni. Utilizzando dati reali e modelli avanzati, il progetto migliora la progettazione degli impianti agrivoltaici, aumentando la produzione sia energetica che agricola.

Obiettivi

L’obiettivo principale del progetto è creare un gemello digitale climatico che replichi accuratamente le condizioni di un sistema agrivoltaico fisico. Ciò implica un’analisi dettagliata dell’impatto dell’ombreggiamento sul microclima e lo sviluppo di modelli completi che superino la granularità dei dati raccolti dai singoli sensori. Il progetto si propone di prevedere scenari futuri, fornendo informazioni preziose per migliorare la pianificazione e la resilienza dei sistemi agrivoltaici. Attraverso lo sviluppo di uno strumento avanzato per guidare le scelte progettuali, il progetto mira a ottenere condizioni microclimatiche ottimali, contribuendo alla sostenibilità e alla resilienza del settore agricolo nel contesto dei cambiamenti climatici.

Sfida iniziale

La sfida principale è individuare la funzione di ottimizzazione del sistema agrivoltaico, determinando il livello di ombreggiamento ottimale che migliori le condizioni microclimatiche per lo sviluppo delle coltivazioni. L’esatta modellazione del microclima al di sotto dell’impianto in diverse condizioni è necessaria per risolvere questa criticità e per capire come le diverse configurazioni dei pannelli influenzano le condizioni climatiche locali.

Soluzione

La soluzione proposta prevede lo sviluppo di un gemello digitale climatico in grado di replicare le condizioni di un sistema agrivoltaico fisico. Il processo inizia con la raccolta e l’analisi dei dati provenienti da un sistema agrivoltaico sperimentale per comprendere l’interazione tra pannelli solari e coltivazioni. I modelli statistici open-source vengono valutati e adattati per soddisfare le esigenze specifiche del progetto. Successivamente, si definisce l’architettura del gemello digitale, garantendo una rappresentazione accurata del sistema reale. Le correlazioni dei dati vengono analizzate e i modelli statistici validati per assicurare l’affidabilità. Infine, il gemello digitale viene implementato e testato, fornendo uno strumento di simulazione robusto per i sistemi agrivoltaici.

Benefici

Il progetto offre diversi vantaggi significativi. Fornendo approfondimenti dettagliati sulle condizioni microclimatiche all’interno del sistema agrivoltaico, consente una gestione proattiva di queste risorse per migliorarne l’efficienza. Questo approccio rafforza la resilienza dei sistemi agrivoltaici, rendendoli più adattabili a condizioni ambientali variabili. Inoltre, il gemello digitale supporta il processo di progettazione offrendo simulazioni accurate, contribuendo all’ottimizzazione sia della produzione energetica che delle rese agricole. La ricerca avanzata nel settore agrivoltaico offre strumenti pratici per il recupero di aree compromesse dal punto di vista agricolo, garantendo interazioni sostenibili tra attività energetiche e agricole.

Il ruolo di IFAB

IFAB ha partecipato al progetto in qualità di ente finanziatore, selezionandolo nell’ambito delle proprie linee di investimento in ricerca, innovazione e trasferimento tecnologico. Il contributo di IFAB si è concretizzato nel riconoscere il valore scientifico e applicativo del progetto e nel sostenerlo economicamente, rendendo possibile lo sviluppo delle attività di ricerca condotte dai partner tecnici. Una partecipazione che conferma la missione di IFAB come acceleratore di iniziative ad alto impatto per il territorio e il sistema produttivo.