Obiettivi
Il progetto si propone di completare il gemello digitale microclimatico per impianti agrivoltaici con pannelli a inseguimento solare, estendendo il prototipo sviluppato nella fase precedente. A tal fine, vengono implementate simulazioni CFD su OpenFOAM per modellare il flusso dei fluidi e le condizioni microclimatiche dinamiche generate dai tracker, validando il modello sui dati storici dei sensori ambientali e con i modelli geometrici 3D del campo.
Il progetto mira, inoltre, a identificare le relazioni quantitative tra l’ombreggiatura dinamica dei pannelli e le condizioni microclimatiche a livello delle coltivazioni, fornendo così una base di conoscenza rigorosa per la progettazione ottimale di futuri impianti agrivoltaici.
Sfida iniziale
La ricerca esistente in ambito agrivoltaico si è concentrata prevalentemente sui risultati produttivi osservati, senza analizzare in dettaglio le condizioni microclimatiche generate da questa tipologia di impianti. Colmare questa lacuna è la premessa indispensabile per una progettazione basata su dati.
Mentre la prima fase del progetto ha consentito di modellare il microclima generato dalla presenza di pannelli solari fissi, i tracker introducono un livello di complessità significativamente superiore: l’ombreggiatura non è statica, ma evolve continuamente durante le ore di luce, richiedendo simulazioni fluidodinamiche computazionali (CFD) di gran lunga più articolate.
Soluzione
La soluzione sviluppata integra dati provenienti da sensori fisici installati sull’impianto — rilevatori di umidità, temperatura dell’aria e del suolo, radiazione solare — con modelli geometrici 3D del campo agrivoltaico. Su questa base, vengono condotte simulazioni CFD sulla piattaforma open-source OpenFOAM per modellare il flusso dei fluidi e le condizioni microclimatiche dinamiche al di sotto dei tracker.
Un’apposita pipeline in Python orchestra l’intero processo, dal preprocessing dei dati all’elaborazione dei risultati. Il progetto porta il sistema dal TRL 7 della fase precedente a TRL 8, ovvero un sistema completo e qualificato.
Benefici
Il gemello digitale sviluppato nell’ambito del progetto fornisce agli operatori e ai progettisti di impianti agrivoltaici uno strumento predittivo di elevata precisione per valutare l’impatto dell’ombreggiatura dinamica sulle colture, ottimizzare la disposizione e l’orientamento dei pannelli in fase progettuale e migliorare la gestione agronomica durante l’esercizio.
La soluzione, intrinsecamente riutilizzabile e adattabile a diverse aree geografiche e tipologie colturali, completa la suite agrivoltaica di IFAB — che copre ora sia il caso a pannelli fissi sia quello a inseguimento — contribuendo alla resilienza e alla sostenibilità del settore agricolo di fronte alle sfide del cambiamento climatico.
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.
Per informazioni rivolgersi a: projects@ifabfoundation.org
