La diffusione del fotovoltaico in Italia e l’impatto sull’agricoltura

La diffusione del fotovoltaico in Italia e l’impatto sull’agricoltura

L’inserimento degli impianti fotovoltaici nel territorio agricolo nazionale è un tema molto attuale e fonte di notevole dibattito, in cui si confrontano due “verità” tra loro contrapposte.
Da una parte, il fotovoltaico è una grande opportunità per l’agricoltura, vista l’estrema versatilità della tecnologia che determina la possibilità di integrare i pannelli sulle coperture e sulle facciate degli edifici esistenti (Bonari et al., 2009) sfruttando così superfici già disponibili, non utilizzate e, soprattutto, non produttive.
Dall’altra parte, la natura diffusa e la relativamente bassa densità superficiale dell’energia solare che alimenta i pannelli fotovoltaici comportano l’occupazione da parte degli impianti di aree estese di territorio (Coiante, 2004). Più in generale, il coinvolgimento massiccio dell’agricoltura nella produzione di risorse energetiche, attraverso la destinazione del terreno agrario ad usi diversi dalla produzione di biomassa vegetale per l’alimentazione umana e animale, comporta rilevanti implicazioni di carattere etico ed economico.
Occorre far notare che, fin dal decreto ministeriale 19/02/2007, “Criteri e modalità per incentivare la produzione di energia elettrica mediante la conversione fotovoltaica della fonte solare in attuazione dell’articolo 7 del decreto legislativo 29 dicembre 2003”, il legislatore ha cercato di favorire l’installazione degli impianti sulle coperture e sulle facciate degli edifici, con incentivi differenziati a seconda del loro grado di integrazione architettonica, distinguendo fra impianti totalmente integrati, impianti parzialmente integrati e impianti non integrati (Gse, 2009)1.
Il nuovo decreto ministeriale 06/08/2010, “Incentivazione della produzione di energia mediante conversione fotovoltaica della fonte solare”, che ha sancito l’avvento del terzo conto energia a partire dal 1 gennaio 2011, ha confermato questa impostazione di base distinguendo gli impianti realizzati su edifici dagli altri impianti fotovoltaici (Fiala e Beghi, 2010)2.
Tuttavia, l’applicazione più semplice della tecnologia fotovoltaica è quella dell’installazione dei pannelli a terra, sostenuti da una struttura metallica atta a favorirne la massima produttività attraverso l’inclinazione ottimale. Obiettivo di questo articolo è proporre un tentativo di stima dell’entità della sottrazione di superfici agricole in uno scenario di capillare diffusione della tecnologia fotovoltaica in Italia e, successivamente, una breve valutazione dei provvedimenti adottati o in via di adozione per regolamentare questo fenomeno.

Evoluzione del fotovoltaico e stato dell’arte

L’affermazione della tecnologia fotovoltaica in Italia è stata determinata dall’avvento del conto energia che ha garantito - soprattutto col decreto ministeriale 19/02/2007 (secondo conto energia) - e garantisce - con il decreto ministeriale 06/08/2010 (terzo conto energia) - un meccanismo incentivante fortemente remunerativo e all’avanguardia, tale da portare l’Italia su un trend di crescita che l’ha collocata nel 2009 al secondo posto nella graduatoria mondiale della nuova potenza fotovoltaica installata, con ben 711 nuovi MW (Gse, 2010a).
Gli ultimi dati forniti dal Gse (aggiornati al 31 gennaio 2011) mostrano che in Italia sono installati 146.666 impianti fotovoltaici incentivati ai sensi del primo e del secondo conto energia per una potenza installata pari a circa 2,93 GW (1 GW = 106 kW).
A livello regionale la diffusione del fotovoltaico è assai disomogenea (Tabella 1). Al contrario di quanto si potrebbe pensare, solo la Puglia e, in minore percentuale, la Sicilia sono le regioni meridionali dove il fotovoltaico ha avuto una rilevante affermazione in termini di numero di impianti e di potenza installata, sebbene sia proprio il Meridione dell’Italia a disporre di una maggiore intensità di radiazione solare per unità di superficie (Gse, 2010b).
Le altre regioni dove è possibile notare una notevole diffusione della tecnologia fotovoltaica sono tutte nell’Italia settentrionale: Lombardia, che detiene il primato della numerosità degli impianti, Veneto, Emilia-Romagna, Piemonte (Gse, 2010b).

Tabella 1 - Distribuzione per regione degli impianti in esercizio, Italia, 2011

Fonte: Gse, 2011

Un ulteriore e interessante indicatore fornito dal Gse, che permette di affrancarsi dalle diverse estensioni territoriali regionali, è la potenza fotovoltaica installata rispetto alla superficie regionale (espressa in kW/km2). I dati contenuti nel rapporto sul fotovoltaico del 2010 (Gse, 2010a) mostrano che, dopo la Puglia - leader nazionale per potenza installata con una densità di energia fotovoltaica pari a 11 kW/km2 -, le altre regioni con un elevato rapporto kW/km2 sono in gran parte situate nell’Italia settentrionale (Tabella 2).

Tabella 2 - Distribuzione della potenza fotovoltaica installata rispetto alla superficie regionale, Italia, 2009

Fonte: Gse, 2010

L’impatto territoriale in agricoltura

Indagare la diffusione del fotovoltaico nell’agricoltura italiana, per stimare la rilevanza del fenomeno nelle aziende agricole e quantificare la sottrazione di terra produttiva, è problematico a causa della carenza di dati specifici.
Un approccio semplice ma utile quantomeno ad inquadrare l’ordine di grandezza del problema si basa sull’occupazione territoriale degli impianti fotovoltaici realizzati a terra, considerata pari a 25 m2/kW (Coiante, 2004). A differenza degli impianti integrati - per i quali tale occupazione è pari a 8-10 m2/kW (Bertini, 2009) - infatti, i pannelli dei parchi fotovoltaici sono posti sul terreno in file distanziate fra loro in modo da non ombreggiarsi reciprocamente.
Con questa informazione, qualora conoscessimo la potenza fotovoltaica totale proveniente dai parchi fotovoltaici installati sui terreni agricoli, potremmo calcolare la superficie agricola occupata. Tuttavia questo dato non è disponibile, né tantomeno sono reperibili dati aggiornati sugli impianti realizzati a terra.
L’unico dato disponibile riguarda le diverse tipologie di impianti incentivati ai sensi del decreto ministeriale 19/02/2007; il dato del Gse (aggiornato al 31 gennaio 2011) mostra che il 45% della potenza fotovoltaica installata proviene da impianti non integrati (Gse, 2010b)3.
È noto che i parchi fotovoltaici rientrano in questa tipologia di impianti; ma insieme ad essi vi rientrano tutti quegli impianti, realizzati non a terra ma altrove, non riconosciuti dal Gse come totalmente o parzialmente integrati. Inoltre, non è detto che tutti gli impianti installati a terra vengano realizzati su terreno agricolo.
Possiamo dunque acquisire il dato del 45% della potenza fotovoltaica installata da impianti non integrati come un dato stimato per eccesso, che andrebbe depurato delle componenti sopra riportate, ma comunque utile per calcolare quanta sia la superficie agricola occupata dagli impianti non integrati.
Questa superficie, calcolata come se tutta la potenza non integrata fosse installata a terra e quindi con un’occupazione pari a 25 m2/kW, rappresenterà l’attuale massima (ipotetica) occupazione possibile di terreno da parte degli impianti fotovoltaici. Rispetto alla superficie stimata con questo procedimento, la superficie agricola effettivamente occupata dai parchi fotovoltaici non potrà che essere inferiore.

La stima della superficie agricola occupata dal fotovoltaico

Dopo le precedenti premesse, è possibile stimare la superficie occupata dagli impianti fotovoltaici non integrati (Sni) nel seguente modo:
Sni = Pni × Iot = (0,45 × 2.931.575 kW) × 25 m2/kW = 32.980.219 m2 = 3.298 ha = 32,98 km2
dove:
Pni = potenza fotovoltaica proveniente da impianti non integrati, calcolata come percentuale della potenza totale installata [kW];
Iot = coefficiente di occupazione del suolo degli impianti realizzati a terra, assunto pari a 25 m2/kW.
Il risultato di questa formula va ora rapportato a due dati di riferimento rilevati dall’Istat: la superficie agricola totale (Sat) e la superficie agricola utilizzata (Sau).
La Sat italiana (2007) ammonta a 178.415 km2, pari al 59,2% della superficie territoriale totale (301.336 km2), mentre la Sau (2007) ammonta a 127.442 km2, pari al 71,4% della Sat e al 42,2% della superficie territoriale nazionale. Rapportando la Sni calcolata sopra (al 31 gennaio 2011) con la Sat e la Sau avremo la quota massima di superficie occupata da impianti fotovoltaici (Satf e Sauf), se tutti gli impianti a terra fossero su terreno agricolo:
Satf = (Sni / Sat) × 100 = (32,98 km2 / 178.415 km2) × 100 = 0,018%
Sauf = (Sni / Sau) × 100 = (32,98 km2 / 127.442 km2) × 100 = 0,026%
dove:
Satf = occupazione superficiale dei pannelli non integrati in percentuale della Sat;
Sauf = occupazione superficiale dei pannelli non integrati in percentuale della Sau.
Il risultato ottenuto indica che l’attuale occupazione di terreni agricoli produttivi a causa dell’installazione di impianti fotovoltaici è inferiore a 32,98 km2 e inferiore allo 0,026% della Sau.
In conclusione, questa analisi permette di constatare come l’attuale sottrazione di terreni agricoli da parte dei parchi fotovoltaici sia assai limitata, pressoché marginale. Tuttavia, bisogna tener conto dell’evoluzione del fenomeno, che mostra un trend con incrementi impressionanti. Dal 2009 al 2010, infatti, la potenza installata su impianti non integrati è aumentata del 146%, così come l’occupazione di superficie (Tabella 3)4. Sebbene oggi la sottrazione di terreni agricoli causata dall’installazione di impianti fotovoltaici a terra sia limitata, è evidente che il trend di crescita porterà a dimensioni del tutto diverse fra qualche anno.

Tabella 3 - Trend della potenza installata non integrata: variazioni 2009-2010

Fonte: nostra elaborazione su dati Gse

È opportuno, inoltre, evidenziare altre due problematiche relative alla diffusione sostenibile della tecnologia fotovoltaica, che riguardano, rispettivamente, il rilevante impatto paesaggistico causato dall’installazione dei pannelli e l’effettiva efficacia ambientale della tecnologia fotovoltaica.
L’impatto paesaggistico della tecnologia fotovoltaica non può essere certamente affrontato da un punto di vista puramente quantitativo, ma necessita di un approccio volto a rendere la diffusione degli impianti compatibile con il paesaggio naturale e con le attività produttive agricole. Bisogna infatti tener conto dell’impatto visivo dei parchi fotovoltaici, causato dalla grande estensione della superficie dei pannelli e - in particolare nei terreni agricoli - delle conseguenze che l’installazione degli impianti a terra potrebbe provocare, se prolungata nel tempo, sulla fertilità dei terreni e, di conseguenza, sul loro valore fondiario (Bignami, 2010).
Riguardo all’effettiva efficacia ambientale, numerosi studi hanno affrontato il tema delle emissioni di CO2 e del rilascio di metalli pesanti, causato dal processo industriale di fabbricazione dei pannelli (Fthenakis, 2008), coniando addirittura il termine di “peccato originale” da espiare nel corso della vita economica dell’impianto (Coiante, 2009). Tuttavia, appositi indicatori quali l’energy pay back time (EPBT) - il tempo necessario perché un impianto produca una quantità di energia a zero emissioni pari a quella utilizzata per la sua produzione - e il greenhouse gas (GHG) - i grammi di CO2 emessi per kWh di energia prodotta da un impianto durante il suo funzionamento - hanno dimostrato che le performance ambientali della tecnologia fotovoltaica sono assai più alte di altre opzioni energetiche convenzionali e non (Alsema et al., 2006).

Vincoli normativi alla diffusione del fotovoltaico in agricoltura

Le problematiche sopra evidenziate non sono sfuggite al decisore pubblico, ma l’azione politica di regolamentazione dell’applicazione del fotovoltaico sul territorio italiano è stata tardiva e si è concretizzata solo recentemente con la pubblicazione in Gazzetta Ufficiale delle “Linee guida per l’autorizzazione alla costruzione e all’esercizio di impianti di produzione di elettricità da fonti rinnovabili”, previste dal decreto legislativo 387/2003 che recepiva la direttiva europea 2001/77/CE.
Questo provvedimento è intervenuto a colmare un vuoto normativo nella regolamentazione nazionale per la realizzazione degli impianti da fonti eergetiche rinnovabili (Fer), tra cui quelli fotovoltaici, che aveva indotto le Regioni a dotarsi di propri indirizzi e regolamenti al fine di gestire le politiche energetiche a livello regionale coerentemente con le peculiarità dei propri territori.
Le Linee guida sanciscono il regime giuridico nazionale delle autorizzazioni per il fotovoltaico, descrivendo il procedimento per l’autorizzazione unica (che prevede la Valutazione di Impatto Ambientale obbligatoria per gli impianti con potenza superiore ad 1 MW) al quale devono sottoporsi i progetti di impianti fotovoltaici che non hanno le caratteristiche degli impianti per i quali, invece, sono previste semplici comunicazioni all’amministrazione comunale o denunce di inizio attività (ex Dichiarazione d’inizio attività, ora sostituita dalla Segnalazione certificata d’inizio attività)5.
Le Linee guida prevedono inoltre che le Regioni e le Province autonome, al fine di “tutelare l’ambiente, il paesaggio, il patrimonio storico e artistico, le tradizioni agroalimentari locali, la biodiversità e il paesaggio rurale”, possano imporre limitazioni e divieti, con atti di tipo programmatorio e pianificatorio, per l’installazione degli impianti alimentati a Fer, individuando aree non idonee, fra le quali ricadono le aree agricole interessate da produzioni agro-alimentari di qualità (produzioni biologiche, produzioni Dop, Igp, Stg, Doc, Docg, produzioni tradizionali) e/o di particolare pregio rispetto al contesto paesaggistico-culturale.
Inoltre, importanti novità riguardanti l’applicazione del fotovoltaico in agricoltura sono contenute nel decreto legislativo di recepimento della direttiva 2009/28/CE, approvato dal Consiglio dei ministri il 3 marzo 2011. L’articolo 8 di questo decreto contiene importanti prescrizioni finalizzate a porre freno alla sottrazione di terreno agricolo, denunciata in più occasioni dalle associazioni di categoria. Dall’entrata in vigore del decreto, l’accesso agli incentivi statali in conto energia per gli impianti fotovoltaici installati a terra in aree agricole (purché non abbandonate da almeno cinque anni), è soggetto alle seguenti condizioni:

  1. potenza nominale dell’impianto non superiore a 1 MW e, nel caso di terreni appartenenti al medesimo proprietario, collocazione degli impianti ad una distanza non inferiore a 2 chilometri;

  2. non sia destinato all’installazione degli impianti più del 10% della superficie del terreno agricolo nella disponibilità del proponente.

Conclusioni

Nell’indagine condotta è stato messo in evidenza che, al 31 gennaio 2011, la massima occupazione di terreno agricolo produttivo da parte degli impianti fotovoltaici non integrati installati a terra risulta inferiore a 3.298 ettari che rappresentano meno dello 0,026% della Sau.
Questo risultato dimostrerebbe l’attuale scarsa rilevanza del fenomeno di sottrazione di terreni all’attività agricola. Nonostante ciò, è stato sottolineato come l’elevato trend di crescita della potenza installata potrebbe determinare, in breve tempo, un incremento notevole della superficie sottratta all’attività agricola.
L’attuale capillare ed imponente diffusione della tecnologia fotovoltaica, inoltre, richiede una attenta riflessione riguardante altre importanti problematiche: l’effettiva efficacia ambientale di tale tecnologia e il rilevante impatto paesaggistico causato dall’installazione dei pannelli.
A proposito della prima questione, alcuni studi hanno dimostrato che i valori di EPBT e GHG sono inferiori rispetto a quelli di altre fonti energetiche convenzionali e non, per cui le performance ambientali della tecnologia fotovoltaica possono essere ritenute soddisfacenti (Alsema et al., 2006).
Riguardo alla seconda questione, bisogna notare che una massiccia sottrazione di terreno agricolo è già avvenuta negli ultimi cinquant’anni - con le aree residenziali e industriali - come conseguenza di uno sviluppo economico spesso male gestito a livello locale. Pertanto - se è giusto evidenziare la criticità di sottrazione di suolo da parte del fotovoltaico - è anche vero che questo problema andrebbe evidenziato anche per il suolo sottratto per gli usi residenziali e industriali, non dimenticando i vantaggi del fotovoltaico nella produzione di energia rinnovabile.
È importante, dunque, che la politica nazionale gestisca questo fenomeno penalizzando un approccio puramente lucrativo al fotovoltaico - incompatibile con le esigenze di tutela, salvaguardia e valorizzazione del territorio italiano - puntando su due orientamenti principali, entrambi sostenibili per l’ambiente:

  1. la promozione dell’integrazione architettonica degli impianti in agricoltura, sfruttando la superficie disponibile su coperture e facciate degli edifici agricoli che, secondo una stima dell’International Energy Agency (Iea, 2002), ammonterebbe per l’Italia (al netto degli ingombri) a 128 km2, sufficienti per poter produrre annualmente 16 TWh di energia elettrica, rendendo il settore agricolo autosufficiente e addirittura in grado di vendere energia (Brofferio, 2005);

  2. l’installazione esclusiva dei parchi fotovoltaici nelle aree agricole marginali a basso valore naturalistico o improduttive (Coiante, 2005) che ammontano a circa 12.840 km2.

Dall’analisi effettuata emerge che il rapporto tra fotovoltaico e agricoltura va sicuramente regolamentato, ma non può essere osteggiato senza adeguate motivazioni, in quanto rappresenta una grande opportunità per la diversificazione dei redditi agricoli e per il raggiungimento degli obiettivi della politica ambientale e climatica dell’Unione europea.

Glossario

  • kW (chilowatt): corrisponde a 1.000 Watt (unità di misura della potenza);

  • MW (megawatt): corrisponde a 1.000 kW;

  • GW (giga watt): corrisponde a 1.000 MW;

  • kWh (chilowattora): unità di misura dell’energia; rappresenta l’energia fornita da un dispositivo di potenza di 1 kW nell’intervallo di tempo di 1 ora;

  • 1 MWh corrisponde a 1.000 kWh;

  • 1 GWh corrisponde a 1.000 MWh;

  • 1 TWh corrisponde a 1.000 GWh; Gse: Gestore dei servizi energetici.

Riferimenti bibliografici

  • Alsema E.A., de Wild Scholten M.J., Fthenakis V.M. (2006), Environmental impacts of pv electricity generation - a critical comparison of Energy supply options, 21st European Photovoltaics Solar Energy Conference, Dresda, Germania

  • Bertini A. (2009), “Aspetti tecnici da valutare per scegliere i pannelli”, Supplemento Bioenergie a Terra e Vita, n. 17, pp. 35-39

  • Bignami D. (2010), “E i pannelli colonizzano i campi”, Terra e Vita, n. 43, pp. 16

  • Bonari E., Jodice R., Masini S. (2009), L’impresa agroenergetica - Ruolo e prospettive nello scenario “2 volte 20 per il 2020”. Edizioni Tullis, Roma

  • Brofferio S. (2005), Potenzialità, costi e incentivi per l’energia fotovoltaica in Italia, Atti della Conferenza nazionale della politica energetica in Italia, Bologna

  • Coiante D. (2004), “Fonti rinnovabili: il vero, il falso e il da farsi”, [link]

  • Coiante D. (2009), “Il peccato originale del fotovoltaico”, [link]

  • Coiante D. (2005), “Problematiche quantitative e prospettive per le rinnovabili in ”talia”, [link]

  • Fiala M., Beghi R. (2010), “Premiati gli impianti integrati con il nuovo conto energia”, Supplemento Bioenergie a Terra e Vita, n. 49, pp. 39-41

  • Fthenakis M.V, Kim H.C, Alsema E. (2008), “Emissions from photovoltaic life cycles”, Environmental Science & Technology, vol. 42, n. 6, pp. 2168-2174

  • Gse (2009), Guida agli interventi validi ai fini del riconoscimento dell’integrazione architettonica del fotovoltaica, Gse, Roma

  • Gse (2010a), Il solare fotovoltaico, Dati statistici al 31 dicembre 2009, Gse, Roma

  • Gse (2010b), Totale dei risultati del Conto energia, Roma

  • Iea (2002), Potential for building integrated photovoltaics, p. 8, Iea, Parigi.

  • Sito della sezione italiana dell’Association for the Study of Peak Oil (ASPO) [link]

  • Sito dell’associazione Amici della Terra Onlus [link]

  • Sito del Gestore dei Servizi Elettrici (Gse) [link]

  • Sito dell’International Energy Agency (Iea) [link]

  • Sito dell’Istituto Nazionale di Statistica (Istat) [link]

  • Sito della Conferenza Stato Regioni [link]

  • 1. In generale è “non integrato” un impianto installato a terra; è “integrato parzialmente” un impianto i cui moduli sono montati su strutture preesistenti senza aver sostituito il materiale stesso di costruzione; sono “integrati” gli impianti che costituiscono parte imprescindibile della costruzione.
  • 2. Il decreto legislativo in attuazione della direttiva 2009/28/CE, approvato dal Consiglio dei Ministri il 3 marzo 2011, ha sancito che le disposizioni del D.M. 06/08/2010 si applicheranno alla produzione di energia elettrica da impianti fotovoltaici per i quali l’allacciamento alla rete elettrica avrà luogo entro il 31 maggio 2011. Successivamente a tale data, infatti, l’incentivazione della produzione di energia elettrica da impianti solari fotovoltaici sarà disciplinata da un nuovo decreto del Ministero della sviluppo economico, da adottare entro il 30 aprile 2011. Tale D.M. si baserà sui seguenti principi: 1) determinazione di un limite annuale di potenza elettrica cumulativa degli impianti fotovoltaici che possono ottenere le tariffe incentivanti; 2) determinazione delle tariffe incentivanti tenuto conto della riduzione dei costi delle tecnologie, dei costi d’impianto e degli incentivi applicati negli Stati membri dell’Unione Europea; 3) previsione di tariffe incentivanti e di quote differenziate sulla base della natura dell’area di sedime.
  • 3. Il dato è in realtà riferito ai soli impianti installati ai sensi del D.M. 19/02/2007, escludendo dunque gli impianti installati ai sensi del decreto precedente (primo conto energia). Tuttavia risulta plausibile considerare nel computo totale tutta la potenza installata dal 2006 in poi - anche quella non installata ai sensi del D.M. 19/02/2007 - dal momento che fu proprio l’eccessiva realizzazione di impianti a terra una delle principali criticità della prima fase del conto energia italiano, antecedente all’entrata in vigore del decreto suddetto.
  • 4. Il 25 gennaio 2010, in un comunicato stampa, il Gse ha dichiarato di stimare che entro il 2011 potrebbe essere già raggiunto il target di 8 MW che il Piano di azione nazionale sulle fonti rinnovabili ha previsto per l’anno 2020 per gli impianti fotovoltaici.
  • 5. Sono previste semplici comunicazioni all’amministrazione comunale per gli impianti che soddisfano uno dei seguenti requisiti: 1) potenza inferiore a 200 kW realizzati su edifici esistenti o sulle loro pertinenze; 2) moduli fotovoltaici aderenti o integrati nei tetti di edifici esistenti, di qualsiasi potenza e con la stessa inclinazione o lo stesso orientamento della falda, i cui componenti non modificano la sagoma degli edifici stessi e la cui superficie non è superiore a quella dei tetti su cui vengono realizzati. È prevista, invece, la SCIA (ex-DIA) per gli impianti che soddisfano uno dei seguenti requisiti: 1) potenza inferiore a 20 kW; 2) moduli fotovoltaici, collocati sugli edifici (né aderenti né integrati ai tetti), che abbiano una superficie complessiva non superiore a quella del tetto dell'edificio sul quale i moduli sono collocati.
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