Fattorie Solari Verticali: Come i Pannelli Bifacciali Stanno Rivoluzionando l’Energia Solare nel 2025

Le fattorie solari verticali montano i pannelli in posizione verticale a 90° in file nord-sud, utilizzando pannelli bifacciali per raccogliere la luce mattutina da est e quella pomeridiana da ovest per due picchi di produzione giornalieri.
Il progetto nella risaia di Ashikaga City in Giappone è stato installato a maggio 2024, ha prodotto il 5% in meno di riso e vende l’energia solare alla Marubeni Corporation.
I funzionari della Japan Photovoltaic Energy Association prevedono una crescita annuale del 20–30% delle installazioni verticali nelle regioni nevose grazie allo scarico della neve e alla luce riflessa dal suolo.
Un impianto fotovoltaico verticale austriaco con 4.500 moduli, installato nel 2022, ha registrato solo 7 pannelli con lievi danni meccanici dopo i primi anni e non ha richiesto pulizia manuale grazie a pioggia e neve.
I moduli solari bifacciali possono fornire circa il 5%–30% di energia in più rispetto ai pannelli monofacciali in condizioni favorevoli come un’albedo del suolo elevata.
Un’azienda agrivoltaica austriaca ha installato pannelli bifacciali verticali distanziati di 9,4 metri tra le file di colture, consentendo la coltivazione di zucche e soia con tempi di raccolta simili ai campi non ombreggiati.
La tedesca Next2Sun ha realizzato un impianto agri-PV verticale da 4,1 MW a Donaueschingen-Aasen completato nel 2020, seguito da un impianto da 1,9 MW a Neudorf, Austria, messo in funzione nel 2022.
A Burlington, Vermont, nel 2024 è iniziata la costruzione su un sito di 1,5 ettari con 69 file distanziate circa 9,1 metri, producendo carote e barbabietole tra le file come primo sistema agrivoltaico verticale commerciale del paese.
I costi iniziali per i progetti bifacciali verticali sono più elevati, con strutture di montaggio intorno a €200.000 per MW contro €110.000 per MW per i sistemi tradizionali in Austria, e moduli bifacciali che costano circa $0,10–$0,20 in più per watt.
Le fattorie bifacciali verticali possono ridurre la limitazione a mezzogiorno e offrire un profilo di generazione a due picchi più favorevole alla rete, migliorando la programmabilità e potenzialmente riducendo le esigenze di accumulo rispetto al solare convenzionale.

Immagina fattorie solari che si ergono come recinzioni, catturando i raggi del sole da entrambi i lati e condividendo il terreno con colture e bestiame. Le fattorie solari verticali – in pratica pannelli solari montati verticalmente (90°) – stanno emergendo come una tendenza rivoluzionaria nelle energie rinnovabili. Queste installazioni spesso utilizzano pannelli solari bifacciali (celle solari sia sul fronte che sul retro) per raccogliere la luce solare da est al mattino e da ovest nel tardo pomeriggio sunzaun.com, solarwa.org. Il risultato è un nuovo tipo di impianto solare che genera energia durante tutta la giornata, lavora in armonia con l’agricoltura e affronta alcune sfide dei layout solari tradizionali. Questo rapporto spiega cosa sono le fattorie solari verticali, come funzionano i pannelli bifacciali, perché la loro combinazione è così potente e quali vantaggi e sfide comportano. Esploreremo anche installazioni reali in luoghi come Germania, Stati Uniti e Giappone, condivideremo approfondimenti di esperti e notizie fino ad agosto 2025 e discuteremo cosa potrebbe riservare il futuro per questo approccio innovativo.

Cosa sono le fattorie solari verticali?

Le fattorie solari verticali si riferiscono a installazioni fotovoltaiche (PV) in cui i pannelli sono montati in posizione verticale a un angolo di 90° invece della solita inclinazione. Spesso, i pannelli verticali sono disposti in lunghe file orientate nord-sud, in modo che una faccia del pannello sia rivolta esattamente a est e l’altra esattamente a ovest sunzaun.com. In sostanza, il pannello solare funge da muro o recinzione. Questa configurazione è molto diversa dalle fattorie solari convenzionali, dove i pannelli sono tipicamente rivolti a sud (nell’emisfero nord) e inclinati per massimizzare il sole di mezzogiorno.

In una fattoria verticale, ciascun lato del pannello cattura la luce solare in momenti diversi: il lato rivolto a est al mattino e quello rivolto a ovest nel pomeriggio. Questo produce due picchi giornalieri di generazione di energia – uno dopo l’alba e un altro prima del tramonto – invece di un unico grande picco a mezzogiorno solarwa.org. Poiché i pannelli sono verticali, proiettano ombre relativamente strette e non coprono il terreno in modo esteso come le installazioni orizzontali, il che rappresenta un vantaggio cruciale per l’utilizzo del suolo sottostante o circostante.

Le installazioni solari verticali possono essere impiegate in diversi modi. In contesti rurali, spesso si presentano come recinzioni solari che corrono lungo i confini dei campi o tra le file di colture. In contesti urbani o industriali, i pannelli verticali possono essere integrati in muri, facciate o lungo i perimetri delle proprietà, trasformando spazi verticali precedentemente inutilizzati in aree produttive di energia sunzaun.com. Sono stati persino proposti o realizzati lungo le autostrade come barriere antirumore solari, combinando la riduzione del rumore con la produzione di energia (un concetto già sperimentato in Germania) 8msolar.com. Tuttavia, una delle applicazioni più interessanti è nei terreni agricoli – una pratica nota come agrivoltaico – dove i pannelli solari verticali permettono la coltivazione e la produzione di elettricità simultanee sullo stesso appezzamento di terrenoasahi.com.

Le fattorie verticali agrivoltaiche stanno attirando attenzione perché affrontano una questione chiave: il conflitto tra l’uso del terreno per il cibo rispetto all’energia. Posizionando i pannelli in verticale in file ampiamente distanziate, gli agricoltori possono continuare a utilizzare macchinari pesanti e piantare colture tra le file di pannelli con interferenze minime asahi.com. Ad esempio, in Giappone, un impianto solare verticale è stato installato in una risaia nel 2024; il raccolto successivo ha prodotto solo il 5% di riso in meno rispetto all’anno precedente senza pannelli asahi.com, e l’agricoltore ha ottenuto una nuova fonte di reddito dalla vendita di energia solare. “I pannelli solari verticali hanno avuto un impatto minore sul raccolto di quanto ci aspettassimo,” ha dichiarato Taiki Akasaka di Sharing Farm (la società che gestisce il progetto), aggiungendo che sperano di espandere la tecnologia se i costi diminuiranno asahi.com. Questo esempio illustra come il fotovoltaico verticale possa coesistere con le colture – cosa che le tradizionali fattorie solari a copertura del suolo faticano a fare.

Un’altra caratteristica notevole delle fattorie verticali è la loro resa nelle regioni nevose o ad alta latitudine. Poiché i pannelli sono verticali, la neve non si accumula sulla loro superficie come avviene sui pannelli piani o inclinati – la neve semplicemente scivola via o cade a terra. Questo significa che possono continuare a generare energia anche dopo una nevicata, e persino sfruttare la luce riflessa dalla neve al suolo asahi.com. Infatti, i funzionari della Japan Photovoltaic Energy Association prevedono che le installazioni solari verticali cresceranno rapidamente (del 20–30% annuo) nelle aree fredde e nevose del Giappone, dove questa capacità di liberarsi dalla neve e sfruttare la luce riflessa è un grande vantaggio asahi.com. Allo stesso modo, i pannelli verticali tendono a rimanere più puliti; polvere e detriti non si depositano facilmente su una superficie verticale, e la pioggia può lavarli più efficacemente, riducendo le esigenze di manutenzione pv-magazine.com.

In sintesi, una fattoria solare verticale è un impianto fotovoltaico messo di lato – letteralmente. Scambiando un po’ di efficienza nelle ore centrali della giornata per vantaggi strutturali e di utilizzo del suolo, queste fattorie aprono nuove possibilità: possono funzionare come recinzioni o muri, la produzione di energia può essere integrata nelle aziende agricole, e siti prima impraticabili (come strisce di terreno strette) possono produrre energia. Ma la vera rivoluzione avviene quando abbiniamo questo design alla tecnologia dei pannelli solari bifacciali – permettendo a ciascun pannello verticale di catturare la luce solare sia sul fronte che sul retro.

Come funzionano i pannelli solari bifacciali

I pannelli solari bifacciali sono pannelli che generano elettricità su entrambi i lati. A differenza dei moduli solari tradizionali (pannelli monofacciali) che hanno uno strato fotovoltaico attivo solo sul lato anteriore (con un backsheet opaco dietro), i pannelli bifacciali hanno celle solari esposte anche sul lato posteriore. Questo significa che un pannello bifacciale può convertire la luce in energia sia dalla luce solare diretta sulla parte anteriore sia dalla luce riflessa o diffusa sulla parte posteriore solarwa.org. In sostanza, il pannello non si preoccupa da quale lato provenga la luce: tutta l’energia è utile.

Diverse caratteristiche progettuali consentono la funzionalità bifacciale. Spesso, questi pannelli utilizzano un backsheet trasparente o un design a doppio vetro in modo che la luce possa raggiungere le celle posteriori. Vengono montati in modo (spesso rialzato o con telai aperti) che permette alla luce di raggiungere il lato posteriore dall’ambiente circostante (come il suolo, superfici vicine o l’atmosfera). Le prestazioni del lato posteriore dipendono dall’“albedo” dell’ambiente, una misura della riflettività. Ad esempio, sabbia bianca, cemento o neve a terra riflettono molta luce solare, che i pannelli bifacciali possono catturare, aumentando la loro produzione di energia solarwa.org. In condizioni di neve, un pannello bifacciale potrebbe persino generare energia dalla luce riflessa dalla copertura nevosa circostante, cosa che un pannello normale perderebbe completamente.

In termini di efficienza, i moduli bifacciali possono produrre significativamente più energia rispetto a quelli monofacciali nelle giuste condizioni. Studi hanno dimostrato un aumento della resa energetica dal 5% fino al 30% utilizzando pannelli bifacciali, a seconda di fattori come la posizione, la riflettività del suolo, l’altezza di installazione e così via solarwa.org. Anche una riflettanza modesta (ad esempio, una superficie chiara sotto il pannello) contribuisce con qualche chilowattora in più. Questa tecnologia si è evoluta rapidamente: a metà degli anni 2020 molte grandi centrali solari in tutto il mondo hanno iniziato a utilizzare moduli bifacciali come standard per ottenere un vantaggio nella produzione.

Un importante vantaggio dei pannelli bifacciali è che possono funzionare più freschi rispetto a quelli monofacciali in alcune configurazioni solarwa.org. Se un pannello è verticale o comunque non rivolto direttamente verso il sole a mezzogiorno, assorbe meno calore in quelle ore di picco. Temperature più basse del pannello migliorano l’efficienza delle celle solari (poiché il calore estremo può ridurre l’efficienza istantanea di un pannello). I pannelli bifacciali verticali, ad esempio, tendono a evitare il pieno impatto del sole a mezzogiorno (poiché sono orientati est-ovest), mantenendo le superfici più fresche e quindi operando in modo più efficiente durante la giornata solarwa.org. In altre parole, qualsiasi energia persa per non essere rivolti direttamente verso il sole a mezzogiorno può essere parzialmente compensata dal fatto che convertono la luce solare in modo più efficiente quando la catturano, grazie alle temperature più basse.

In sintesi, i pannelli bifacciali sono un complemento perfetto per le installazioni verticali. Un pannello monofacciale orientato verticalmente genererebbe energia solo da un lato (o con il sole del mattino o con quello del pomeriggio, ma non entrambi). Utilizzando moduli bifacciali, le fattorie solari verticali possono sfruttare entrambi i lati di ogni pannello, raddoppiando di fatto la superficie utile per la generazione. È la chiave che sblocca il pieno potenziale delle file verticali: catturare l’energia solare durante più ore del giorno e da più angolazioni. Successivamente, esploreremo perché questa combinazione di design verticale e tecnologia bifacciale sta suscitando tanto interesse e quali vantaggi unici offre.

La sinergia tra design verticale e tecnologia bifacciale

Combinare il montaggio verticale con i pannelli bifacciali crea una potente sinergia che affronta alcune limitazioni degli impianti solari convenzionali. Ecco alcuni modi in cui questa combinazione lavora insieme per offrire benefici unici:

Profilo di produzione durante tutta la giornata: Una tradizionale fattoria solare rivolta a sud ha un unico picco di potenza pronunciato intorno a mezzogiorno. Al contrario, una fattoria bifacciale verticale orientata est-ovest produce due picchi più dolci: uno al mattino (lato est attivo) e uno nel tardo pomeriggio (lato ovest attivo) solarwa.org. È come avere “due turni” di generazione solare ogni giorno, come ha osservato un appassionato di solare sunzaun.com. Questa distribuzione più uniforme dell’energia può adattarsi meglio ai tipici modelli di domanda elettrica (che spesso vedono picchi al mattino e alla sera, quando le persone si preparano per andare al lavoro o tornano a casa) sunzaun.com. Significa anche che l’impianto genera energia utilizzabile durante ore in cui i pannelli tradizionali potrebbero restare inattivi o produrre poco. Ad esempio, una fattoria in Colorado che ha installato pannelli bifacciali verticali ha riscontrato i suoi picchi di produzione intorno alle 9 del mattino e alle 16, invece che tutti a mezzogiorno solarwa.org. Questo tipo di profilo produttivo è molto apprezzato, perché può ridurre la pressione sulla rete durante quei periodi mattutini/serali e diminuire la necessità di accumulo tramite batterie per coprire la domanda nelle prime o ultime ore della giornata solarwa.org.
Riduzione della limitazione a mezzogiorno: Nelle regioni ricche di energia solare, a volte si verifica un problema insolito: troppa energia solare a mezzogiorno. Questo eccesso può portare gli operatori di rete a limitare (spegnere) alcuni impianti solari durante le ore di massimo irraggiamento, sprecando energia potenziale. Gli impianti bifacciali verticali producono intrinsecamente meno a mezzogiorno, quindi è meno probabile che contribuiscano all’eccesso di offerta. Invece, generano proporzionalmente di più nelle ore intermedie, colmando i vuoti quando altre fonti solari calano solarwa.org. Come hanno osservato i ricercatori dell’Università di Lipsia in Germania, l’uso diffuso del fotovoltaico verticale può ridurre la dipendenza da centrali a gas di punta o da grandi sistemi di accumulo, poiché complementano la tempistica degli impianti solari tradizionali orizzontali solarwa.org. In sostanza, una combinazione di solare tradizionale e verticale potrebbe fornire una curva di fornitura più regolare: i pannelli convenzionali coprono il mezzogiorno, quelli verticali coprono mattina e sera, e insieme forniscono energia più costante durante la giornata.
Raccolta bifacciale: L’aspetto bifacciale consente agli impianti verticali di sfruttare la luce da entrambe le direzioni. All’alba, il lato orientato a est di ogni pannello genera energia mentre il lato ovest può persino catturare luce riflessa dal suolo o dall’atmosfera, e viceversa nel pomeriggio. Anche la luce diffusa in una giornata nuvolosa può colpire entrambi i lati in una certa misura, migliorando la resa energetica. Questa capacità di raccolta a 360° è particolarmente utile in ambienti con alto albedo (superfici riflettenti). Ad esempio, in inverno quando il sole è basso, la luce riflessa dalla neve può aumentare significativamente la produzione del lato posteriore dei pannelli bifacciali asahi.com. I sistemi bifacciali verticali alle alte latitudini beneficiano di ciò producendo energia non solo dal sole diretto ma anche dalla luce ambientale che un pannello monofacciale non catturerebbe mai.
Pannelli naturalmente più puliti e freschi: Come accennato, i pannelli verticali eliminano neve e polvere più facilmente. Non c’è una superficie piana su cui la neve possa accumularsi e la pioggia può lavare efficacemente entrambi i lati. Un’azienda agricola in Austria che ha installato pannelli bifacciali verticali nel 2022 ha riferito di non aver mai dovuto pulire manualmente i pannelli – la pioggia naturale e l’orientamento verticale li hanno mantenuti puliti, aiutati dal clima locale pv-magazine.com. Questo riduce i costi di manutenzione e mantiene alta l’efficienza. Inoltre, poiché i pannelli bifacciali verticali evitano il sole diretto dall’alto, funzionano più freschi a mezzogiorno. Temperature operative più basse possono aumentare l’efficienza – in pratica si ottiene più elettricità per ogni unità di luce solare. Uno studio ha rilevato che la temperatura più bassa dei pannelli bifacciali montati verticalmente ha contribuito alla loro maggiore produttività solarwa.org. È un vantaggio doppio: il design non solo cattura la luce su due lati, ma mitiga anche passivamente due problemi comuni di prestazione (sporcizia e calore).

In breve, le fattorie verticali con pannelli bifacciali creano un sistema di energia solare più stabile e resiliente. Producono energia quando e dove altri potrebbero non farlo (pensa a una mattina nevosa: i pannelli sui tetti potrebbero essere coperti di neve, ma quelli verticali probabilmente sono liberi e funzionanti). Offrono anche nuovi spazi per l’installazione del solare (come i bordi dei campi, le recinzioni e i muri urbani) e si integrano bene con altri usi del suolo. Questa sinergia sta suscitando un interesse crescente sia tra gli sviluppatori di impianti solari che nella comunità agricola, come vedremo nelle prossime sezioni.

Vantaggi chiave e casi d’uso

Le fattorie solari verticali bifacciali offrono numerosi vantaggi e consentono casi d’uso creativi che gli impianti solari tradizionali non possono facilmente eguagliare. Di seguito elenchiamo alcuni dei vantaggi più importanti, insieme a esempi reali di come e dove questi sistemi vengono utilizzati:

Doppio utilizzo del suolo – Agricoltura e solare insieme: Forse il maggiore vantaggio è la possibilità di condividere il terreno tra energia e agricoltura. Gli agricoltori possono continuare a coltivare o a far pascolare animali su terreni che ospitano anche pannelli solari verticali. Il profilo sottile dei pannelli e l’ampio distanziamento consentono il libero movimento di trattori e mietitrici, e le colture ricevono comunque molta luce solare a mezzogiorno. asahi.com, pv-magazine-usa.com In una fattoria agrivoltaica austriaca, file di pannelli verticali bifacciali distanti 9,4 metri sono state installate tra le file di colture; la fattoria continua a coltivare zucche e soia con cambiamenti minimi pv-magazine.com. Le prestazioni delle colture sono state incoraggianti: la resa delle zucche è stata pari a quella dei campi non ombreggiati, e la soia ha impiegato un po’ più di tempo a maturare ma ha comunque prodotto raccolti in tempi ragionevoli pv-magazine.com. Nel test sui campi di riso in Giappone, come già detto, la riduzione della resa del riso è stata solo di circa il 5% con i pannelli, che l’agricoltore ha considerato un compromesso equo per l’elettricità generata asahi.com. L’agrivoltaico è visto come una situazione vantaggiosa per tutti: gli agricoltori ottengono una nuova fonte di reddito (vendita di energia) e potenzialmente alcuni benefici agronomici (come la riduzione dello stress termico sulle piante), mentre la società ottiene energia rinnovabile senza sacrificare la produzione alimentare. Come ha affermato Chad Higgins, professore associato alla Oregon State University, l’agrivoltaico può offrire una “vera sinergia” – portando a “più cibo, più energia, minore richiesta d’acqua, minori emissioni di carbonio e comunità rurali più prospere.” solarwa.org
Impronta a terra ridotta e maggiore densità energetica: I pannelli verticali utilizzano il terreno in modo molto efficiente in termini di spaziatura e copertura del suolo. Poiché sono posizionati in verticale, il loro rapporto di copertura del suolo può essere basso – il che significa che gran parte del terreno resta disponibile per altri usi (agricoltura o altro). Uno studio ha rilevato che le installazioni verticali ottengono un’eccellente utilizzazione del suolo pur generando una notevole quantità di energia, una caratteristica interessante per applicazioni dove lo spazio è limitato solarwa.org. In termini pratici, è possibile posizionare i bordi dei campi, i confini delle proprietà o le strade con pannelli verticali, dove non interferiranno con gli usi principali del terreno. Ad esempio, una cantina in California ha installato pannelli bifacciali verticali lungo le file di viti – integrandoli essenzialmente nella struttura del filare – per generare energia senza ridurre l’area coltivata a vigneto solarwa.org. Nelle zone commerciali dense o negli impianti, il solare verticale può essere aggiunto ai confini dei parcheggi, recinzioni di sicurezza, barriere antirumore o facciate degli edifici – luoghi dove i classici supporti solari o i pannelli da tetto potrebbero non trovare spazio sunzaun.com. Questo trasforma spazi precedentemente inutilizzati o “morti” in produttive centrali solari. È stato persino suggerito che le recinzioni solari verticali possano sostituire o integrare le recinzioni ordinarie, offrendo di fatto una recinzione che ti ripaga anche in elettricità youtube.com. Nel complesso, le configurazioni bifacciali verticali possono raggiungere una maggiore energia per unità di superficie considerando che il terreno resta multiuso – una stima suggerisce che lo sviluppo congiunto di terreni agricoli e solare potrebbe contribuire fino al 20% della produzione totale di elettricità negli Stati Uniti senza ridurre la resa agricola, se applicato su scala nazionale solarwa.org.
Potenziamento energetico mattutino e serale (Vantaggi per la rete): Grazie all’orientamento est-ovest, gli impianti bifacciali verticali forniscono più energia durante le ore del mattino e del tardo pomeriggio rispetto agli impianti convenzionali. Questo è un grande vantaggio per la rete elettrica e per i pianificatori energetici. Significa che l’energia solare è disponibile più vicino ai momenti di picco della domanda (che in molte regioni si verificano nelle prime ore della sera) e può ridurre la dipendenza da centrali a combustibili fossili o batterie per colmare le lacune. Un sviluppatore tedesco di fotovoltaico verticale lo ha spiegato così: “Il sistema verticale produce sempre elettricità quando i sistemi FV convenzionali tendono a produrne meno.” pveurope.eu In pratica, questo può rendere l’energia solare più programmabile e ridurre la necessità di limitare la produzione in eccesso a mezzogiorno solarwa.org. Distribuendo la produzione durante la giornata, gli impianti verticali possono anche sfruttare meglio i prezzi dell’elettricità basati sulle fasce orarie – in alcuni mercati, l’energia del mattino e della sera vale più di quella di mezzogiorno. Johannes Huber, ingegnere di progetto presso Next2Sun, ha osservato che la combinazione di pannelli bifacciali e di un profilo di produzione più utile può “portare a un aumento complessivo del valore della produzione di elettricità del 25%” per un sistema verticale, anche se la produzione totale in kWh è leggermente inferiore, perché una maggiore quantità di energia viene generata durante le ore di maggior valore pv-magazine.com.
Resilienza in tutte le condizioni atmosferiche (neve, nuvole e caldo): I pannelli bifacciali verticali mostrano vantaggi distinti in alcune condizioni meteorologiche. Nei climi nevosi, come già detto, eliminano facilmente la neve e possono persino generare energia dalla luce solare riflessa sulla neve. Questo li rende molto più resistenti all’inverno. I pannelli tradizionali, in caso di forti nevicate, potrebbero restare inattivi per giorni finché la neve non si scioglie o non viene rimossa, mentre i pannelli verticali possono continuare a funzionare con interruzioni minime sunzaun.com, asahi.com. In caso di cielo nuvoloso, i pannelli verticali ricevono la luce diffusa in modo più uniforme su entrambi i lati, il che a volte può ridurre il divario di prestazioni rispetto ai pannelli inclinati. E durante le giornate estremamente calde, i pannelli verticali funzionano un po’ più freschi (poiché non assorbono la piena forza del sole di mezzogiorno frontalmente), mantenendo potenzialmente una migliore efficienza solarwa.org. Questi fattori significano che le fattorie verticali possono avere una produzione più stabile durante le stagioni. In effetti, i dati dei siti di prova mostrano che in alcune giornate invernali o in determinate condizioni (come cielo coperto o quando lo sporco pesante colpisce i pannelli inclinati), le file bifacciali verticali hanno superato le file inclinate tradizionali di capacità simile sunzaun.com. La loro natura bifacciale offre anche una sorta di protezione contro il meteo: se il cielo a est è nuvoloso all’alba ma si schiarisce più tardi, il lato rivolto a ovest catturerà comunque il sole del pomeriggio, e viceversa.
Meno manutenzione e maggiore longevità: L’orientamento e il design delle fattorie verticali possono semplificare la manutenzione. Come già detto, c’è meno accumulo di sporco e neve, il che significa meno cicli di pulizia. Ci sono anche prove di una minore usura: poiché i pannelli non sono rivolti verso l’alto, ricevono meno impatti da grandine e detriti. Presentano infatti un profilo più stretto agli oggetti che cadono. Molti sistemi verticali utilizzano supporti robusti (spesso a doppio palo) per tenere saldamente i pannelli; un design prevede persino la sospensione dei pannelli con una leggera flessibilità per resistere ai venti forti senza rompersipveurope.eu. In un impianto fotovoltaico verticale austriaco con 4.500 moduli, solo 7 pannelli hanno subito danni meccanici minori dopo i primi anni – danni attribuiti alle attività agricole, e anche questi sono stati casi isolati pv-magazine.com. In generale, si spera che questi sistemi possano durare più a lungo con meno riparazioni. È ancora presto, ma i segnali sono positivi: le file bifacciali verticali possono richiedere poca manutenzione, funzionare tutto l’anno e avere una durata paragonabile a qualsiasi impianto solare convenzionale.
Benefici microclimatici agricoli: Un interessante beneficio collaterale emerso dagli studi sull’agrivoltaico è che l’ombra parziale dei pannelli solari può migliorare le condizioni di crescita per alcune colture. Sebbene sia intuitivo pensare che qualsiasi ombreggiamento danneggi le piante, la ricerca rivela che in condizioni calde e aride, troppa luce solare diretta può effettivamente stressare le piante e seccare il terreno sunzaun.com. Colture come lattuga, frutti di bosco o anche alcune varietà di mais possono soffrire per il caldo estremo e l’eccessiva esposizione al sole. I pannelli verticali che proiettano lunghe e strette ombre in movimento sul campo possono ridurre l’intensità del sole nelle ore di punta del pomeriggio sulle colture e diminuire l’evaporazione. I primi esperimenti hanno dimostrato che questo può far risparmiare acqua – il terreno sotto e intorno alle file di pannelli solari trattiene l’umidità più a lungo, riducendo il fabbisogno di irrigazione per le colture pv-magazine-usa.com. Ad esempio, uno studio dell’Università di Liegi (Belgio) ha rilevato che un sistema agrivoltaico verticale ha ridotto significativamente la domanda d’acqua per le colture irrigate, poiché l’effetto ombreggiante e frangivento dei pannelli ha conservato l’umidità del suolo pv-magazine-usa.com. Ci sono anche evidenze che alcune colture tolleranti all’ombra o da clima fresco producono di più in un impianto agrivoltaico rispetto al pieno sole, soprattutto in aree soggette a siccità sunzaun.com. Questi effetti dipendono dalla coltura e dal clima, ma suggeriscono che le fattorie solari verticali potrebbero aiutare a mitigare alcuni impatti del cambiamento climatico (come caldo intenso e siccità) sull’agricoltura, oltre a generare energia.

Alla luce di questi benefici, non sorprende che l’interesse per i sistemi bifacciali verticali provenga da diverse direzioni: sviluppatori di energie rinnovabili alla ricerca di progetti innovativi, agricoltori in cerca di reddito extra e resilienza climatica, e persino responsabili politici alla ricerca di soluzioni ai conflitti sull’uso del suolo. Ma come ogni tecnologia, ci sono anche sfide e compromessi da considerare, che affronteremo di seguito.

Sfide e svantaggi

Sebbene le fattorie solari verticali con pannelli bifacciali siano promettenti, non sono prive di sfide. Alcuni dei principali svantaggi e ostacoli includono:

Produzione totale di energia inferiore (per pannello): Non essendo rivolto direttamente verso il sole a mezzogiorno, un pannello verticale generalmente produce meno energia annuale rispetto a un pannello inclinato verso sud in modo ottimale nella stessa posizione. Anche con il vantaggio bifacciale, il pannello raccoglie essenzialmente luce solare obliqua per la maggior parte della giornata (tranne che nelle prime e ultime ore). Questo significa che potresti dover installare più capacità (più pannelli o una superficie maggiore di pannelli) per ottenere la stessa produzione totale di kWh di un impianto convenzionale. Ad esempio, i test di un appassionato di solare hanno mostrato che la produzione media giornaliera dei pannelli verticali era inferiore rispetto a quella dei pannelli inclinati – anche se il set verticale recuperava o addirittura superava durante l’inverno e nelle ore marginali sunzaun.com. Il deficit esatto varia a seconda della posizione – ad altissime latitudini o in aree molto nuvolose, il verticale potrebbe comportarsi relativamente meglio, ma nelle regioni equatoriali soleggiate, l’orientamento verticale perderebbe molta luce solare a mezzogiorno. In termini pratici, un agricoltore o uno sviluppatore deve valutare la disponibilità di terreno e la produzione desiderata: se l’obiettivo è la massima energia per pannello e il terreno costa poco, i layout tradizionali vincono. I sistemi verticali brillano quando il terreno è limitato o si dà priorità al doppio uso rispetto alla pura produzione.
Costi iniziali più elevati: Oggi, i sistemi agrivoltaici verticali tendono a costare di più da costruire per watt rispetto agli impianti fotovoltaici standard. Strutture di supporto progettate appositamente, fondazioni più profonde (per sostenere i pannelli come una recinzione contro il vento) e i pannelli bifacciali (che storicamente costano un po’ di più rispetto ai monofacciali) contribuiscono tutti al prezzo. Come dato di riferimento, un progetto bifacciale verticale in Austria ha stimato il costo della struttura di montaggio intorno a €200.000 per MW, rispetto a circa €110.000 per MW per un sistema tradizionale a terra in quella regione pv-magazine.com. È quasi il doppio del costo della struttura, anche se questo divario può ridursi con la scala e ottimizzazioni locali. I moduli bifacciali attualmente hanno un piccolo sovrapprezzo (circa $0,10–0,20 per watt in più rispetto ai moduli monofacciali) solarwa.org, anche se il loro prezzo sta diminuendo man mano che diventano più diffusi. Inoltre, i sistemi verticali possono richiedere più cablaggio elettrico per pannello (poiché i pannelli sono più distanziati) e più recinzioni o sicurezza, dato che coprono un’area maggiore in modo simile a una recinzione. Tutti questi fattori possono aumentare l’investimento iniziale. D’altra parte, i sostenitori sostengono che il rendimento energetico per watt e il valore più elevato di tale energia (grazie a una migliore tempistica) possono compensare parte di questi costi. Un’analisi ha rilevato che il rendimento extra dei pannelli bifacciali e il profilo di produzione migliorato possono rendere il costo livellato dell’elettricità da un sistema verticale paragonabile a quello di un sistema convenzionale nel lungo periodo solarwa.org. Tuttavia, il prezzo iniziale più alto può essere un deterrente, soprattutto per agricoltori o piccoli sviluppatori. Taiki Akasaka di Sharing Farm (il progetto agrivoltaico giapponese) ha detto sinceramente che vorrebbero diffondere ulteriormente la tecnologia dei pannelli verticali “se potessero essere costruiti a costi inferiori” asahi.com.
Considerazioni strutturali e sul vento: I pannelli verticali agiscono essenzialmente come vele che catturano il vento. Progettare il sistema di supporto e i telai per resistere a venti forti (o addirittura a tempeste) è fondamentale. Questo spesso significa utilizzare supporti in acciaio più pesanti, pali profondi o sistemi di montaggio flessibili in grado di assorbire le raffiche di vento. Il sistema Next2Sun, ad esempio, utilizza un telaio brevettato in cui i moduli sono montati su supporti leggermente flessibili – questo aiuta a prevenire crepe da stress nei pannelli durante i carichi di vento, mantenendo comunque la solidità strutturale pveurope.eu. Inoltre, con l’orientamento verticale, per evitare che le file si facciano ombra a vicenda è necessario uno spazio ampio tra le file. Come già detto, le file possono essere distanziate di 8–10+ metri a seconda dell’altezza dei pannelli, per evitare che l’ombra di una fila colpisca la successiva quando il sole è basso pveurope.eu, pv-magazine.com. Questo significa che bisogna avere abbastanza lunghezza di terreno per distanziarle correttamente, e ciò può complicare la disposizione su appezzamenti di forma irregolare. Per installazioni molto grandi, il distanziamento comporta anche una minore densità di installazione dei pannelli su una determinata superficie rispetto a file inclinate e ravvicinate – ancora una volta, si tratta di un compromesso tra efficienza nell’uso del suolo e doppio utilizzo.
Compatibilità con alcune colture o usi: Non ogni coltura o scenario è ideale per l’agrivoltaico verticale. Le colture a crescita alta (come mais a piena altezza, canna da zucchero o alberi da frutto) potrebbero ombreggiare i pannelli o essere ostacolate da essi. Una soluzione è utilizzare strutture regolabili che possano sollevare i pannelli più in alto da terra, ma ciò aumenta costi e complessità sunzaun.com, solarwa.org. Nel sito di prova della Colorado State University, i pannelli verticali sono stati inizialmente installati con il mais, ma il sistema è stato progettato in modo che i pannelli potessero essere sollevati di qualche piede aggiuntivo se necessario per colture più alte in futuro sunzaun.com. Anche l’integrazione con il bestiame (come il pascolo di bovini intorno ai pannelli) richiede una progettazione attenta – come mostra il progetto Rutgers nel New Jersey, potrebbero essere necessarie caratteristiche aggiuntive come rifugi per animali e recinzioni per proteggere sia gli animali che le apparecchiature solari pv-magazine-usa.com. C’è anche la questione degli agricoltori abituati a campi senza ostacoli; introdurre file di pannelli significa modificare le operazioni in campo (anche se in modo modesto). Questo richiede consapevolezza e talvolta formazione – ad esempio assicurarsi che i conducenti dei trattori conoscano le distanze di sicurezza, o programmare semina/raccolta tenendo conto delle file di pannelli. La curva di apprendimento e l’accettazione tra gli agricoltori rappresentano una sfida. “Se l’agrivoltaico offre così tanti vantaggi, perché non lo vediamo ovunque?” chiede Tim Montague, conduttore del Clean Power Hour podcast – la consapevolezza e l’educazione fanno parte del problema, poiché molti agricoltori semplicemente non conoscono ancora bene questi sistemi sunzaun.com. Convincere gli agricoltori tradizionali ad adottare infrastrutture solari sui loro terreni può richiedere tempo e la dimostrazione del successo.
Ostacoli normativi e politici: In alcune regioni, non esiste un quadro normativo chiaro per le aziende agricole a doppio uso con impianti solari. Le leggi urbanistiche potrebbero non prevedere strutture nei campi, oppure i programmi di incentivi potrebbero essere destinati solo all’agricoltura o solo al solare, ma non a entrambi contemporaneamente. Questo sta iniziando a cambiare – ad esempio, stati come il New Jersey hanno lanciato programmi pilota di Dual-Use Solar per studiare e sostenere specificamente l’agrivoltaico pv-magazine-usa.com. Anche l’Unione Europea e paesi come la Germania stanno valutando di modificare le aste per le energie rinnovabili e le regole sui sussidi agricoli per incentivare l’agri-PV (il progetto di legge tedesco “Solar package” del 2023 includeva disposizioni per l’agrivoltaico). Tuttavia, autorizzare un impianto solare verticale su terreno agricolo può sollevare domande particolari: sarà considerato una struttura agricola o un impianto energetico? Il terreno potrà essere ancora tassato o classificato come agricolo? Le politiche dovranno aggiornarsi per riconoscere e premiare i doppi benefici. Esperti del settore come Helge Biernath, CEO dell’azienda di solare verticale Sunzaun, sottolineano la necessità di cambiare la narrazione: invece di chiedere incentivi speciali per l’agrivoltaico, sostiene che non adottare l’agrivoltaico potrebbe mettere a rischio la produzione agricola futura, dato lo stress climatico sulle colture sunzaun.com. È una posizione audace, ma sottolinea la necessità che i decisori politici vedano l’agrivoltaico come una strategia di resilienza climatica, non solo come un progetto energetico.
Estetica e percezione pubblica: Un campo di pannelli solari verticali appare diverso sia da un normale impianto solare che da un tipico campo coltivato. In sostanza, crea file di “recinzioni” metalliche nel paesaggio, che possono raggiungere i 2,5–3 metri di altezza. Alcune persone potrebbero trovare questo impatto visivo sgradevole o temere che “industrializzi” il paesaggio rurale. L’accettazione da parte della comunità è un fattore; anche gli impianti solari convenzionali a volte incontrano opposizione NIMBY, e quelli verticali dovranno affrontare la stessa questione. D’altra parte, poiché le aziende verticali lasciano spazi verdi e aperti tra le file, alcuni potrebbero trovarle meno invasive rispetto a un mare compatto di pannelli inclinati. I primi progetti agrivoltaici spesso sottolineano il minimo cambiamento visivo – ad esempio, dopo l’installazione in un campo di soia, si vedono ancora campi verdi con file occasionali di pannelli invece di una copertura solare completamente blu/nera. Tuttavia, gli sviluppatori devono coinvolgere le comunità e dimostrare i benefici. In Oregon, un grande progetto agrivoltaico (il Muddy Creek Energy Park di 1.588 acri) ha suscitato dibattito – i sostenitori affermano che sarà un modello di azienda agricola a doppio uso, mentre alcuni residenti locali sono scettici su qualsiasi cosa che si estenda per migliaia di acri, anche se è a doppio uso capitalpress.com. Come per le turbine eoliche o gli impianti solari tradizionali, bilanciare lo sviluppo con le preoccupazioni locali rimane una sfida.

In sintesi, le fattorie solari verticali bifacciali devono superare costi iniziali più elevati, garantire una progettazione robusta per il vento e le operazioni agricole, integrarsi nei sistemi di coltivazione e allevamento, e affrontare sia le normative che le dinamiche sociali. Queste sfide sono reali, ma vengono affrontate attraverso l’innovazione, modifiche alle politiche e l’esperienza crescente derivante dai progetti pilota. I costi, ad esempio, dovrebbero diminuire man mano che vengono realizzati più progetti – proprio come i primi pannelli solari erano costosi ma sono crollati di prezzo con la produzione di massa. Successivamente, analizzeremo il fattore costo in modo più dettagliato e come si confronta l’economia del solare verticale.

Considerazioni sui costi

La redditività economica è una questione chiave per qualsiasi nuovo approccio solare. I sistemi bifacciali verticali introducono alcuni fattori di costo e risparmi diversi rispetto agli impianti fotovoltaici standard:

Costi di capitale iniziali: Come discusso, ci si può aspettare costi iniziali più elevati per le fattorie verticali principalmente a causa delle strutture di supporto e, possibilmente, dei pannelli bifacciali. L’entità del sovrapprezzo può variare. In alcuni casi, il terreno stesso potrebbe costare meno (se si utilizza una piccola striscia di terra o si condivide con l’agricoltura, potrebbe non essere necessario acquistare o affittare tanto terreno dedicato quanto una fattoria solare indipendente). Gli incentivi governativi o i finanziamenti possono avere un ruolo: riconoscendo la natura a doppio uso, alcuni governi sovvenzionano i progetti pilota agrivoltaici. Ad esempio, il governo austriaco ha fornito un sussidio agli investimenti del 15% per l’impianto agrivoltaico verticale di Neudorf perché ha preservato l’uso agricolo del terreno pv-magazine.com. Allo stesso modo, il programma pilota del New Jersey ha assegnato 2 milioni di dollari alla Rutgers per installazioni di ricerca agrivoltaica pv-magazine-usa.com, e in passato il Giappone ha concesso finanziamenti agli agricoltori che adottavano la condivisione solare. Questi incentivi aiutano a compensare il costo extra durante questa fase iniziale di adozione.
Rendimento energetico e ricavi: Sebbene le aziende agricole verticali producano meno kWh per kW installato rispetto a un impianto inclinato in modo ottimale, il valore di quei kWh può essere superiore. Molti mercati hanno tariffe differenziate in base all’orario o costi per i picchi di domanda che rendono l’elettricità del mattino/sera più redditizia rispetto a quella di mezzogiorno. Se si vende energia alla rete, un impianto verticale potrebbe guadagnare in media più ricavi per kWh. C’è anche il potenziale per una brandizzazione premium – ad esempio, un agricoltore potrebbe commercializzare i propri prodotti come coltivati in modo sostenibile sotto i pannelli solari, attirando forse clienti o contratti attenti all’ambiente, anche se al momento si tratta di un’idea di nicchia. Inoltre, l’azienda agricola ottiene una seconda fonte di reddito (vendita di elettricità o risparmi) da sommare ai ricavi delle colture. In un esempio ipotetico pubblicato da MarketWatch, un sistema bifacciale verticale residenziale da 6 kW potrebbe generare ~9.000 kWh/anno (in buone condizioni di soleggiamento), che a $0,16/kWh produce circa $1.440 di valore all’anno solarwa.org. Ciò indica un buon ritorno nel tempo, anche se l’installazione potrebbe costare più di un sistema standard da 6 kW. Il calcolo per un sistema su scala agricola dovrebbe considerare sia i ricavi dell’elettricità sia qualsiasi impatto (positivo o negativo) sulla resa delle colture. In molti casi, anche una riduzione della resa agricola di pochi punti percentuali può essere compensata dai profitti energetici, soprattutto per le colture di base a basso valore.
Risparmi operativi: L’agrivoltaico verticale può far risparmiare denaro sulle operazioni in diversi modi. Uno è la riduzione della pulizia e manutenzione dei pannelli – come già detto, se la natura mantiene i pannelli più puliti, si spende meno per squadre di pulizia o robot. Un altro è la possibile riduzione dei costi assicurativi o di rischio. Ad esempio, i pannelli verticali hanno meno probabilità di essere danneggiati da forti nevicate (un rischio comune per i pannelli montati sui tetti in inverno). Potrebbero anche essere meno soggetti a furti o atti vandalici se fungono anche da recinzione di sicurezza per una proprietà. Nelle aziende agricole, possono fungere da frangivento, riducendo forse i danni da vento a determinate colture o l’erosione – un vantaggio difficile da monetizzare ma comunque reale. D’altro canto, bisogna considerare possibili nuovi costi: ad esempio, se un trattorista urta accidentalmente una fila di pannelli, potrebbero esserci costi di riparazione, oppure se il bestiame rosicchia i cavi, sarebbero necessarie misure protettive. Quindi le pratiche di gestione devono adattarsi.
Longevità e ritorni: Se progettati e mantenuti bene, i sistemi bifacciali verticali dovrebbero durare 25-30 anni proprio come i parchi solari convenzionali (i pannelli e gli inverter hanno la stessa durata). La domanda è se la loro produzione degrada più o meno rispetto al solito. Si ipotizza che, poiché i pannelli verticali evitano il sole più caldo e accumulano meno sporco, il loro degrado prestazionale nel tempo possa essere più lento – ma non ci sono ancora dati a lungo termine. Se fosse vero, ciò potrebbe significare una vita utile più lunga o migliori prestazioni negli anni successivi, migliorando il ritorno sull’investimento nel tempo. I primi adottanti puntano anche sull’idea che combinare agricoltura ed energia possa aprire nuove fonti di reddito (come crediti di carbonio per l’agricoltura sostenibile, o pagamenti per servizi di rete dato che il loro profilo di generazione è favorevole alla rete).
Economie di scala: Man mano che vengono realizzati più progetti verticali, produttori e installatori probabilmente troveranno modi per ridurre i costi. Già ora, le aziende stanno ottimizzando i sistemi di montaggio – ad esempio, utilizzando telai dei moduli con fori preforati in modo che possano essere imbullonati direttamente ai pali senza strutture separate pv-magazine-usa.com. Questo tipo di semplificazione può ridurre l’uso di acciaio e la manodopera. Anche i prezzi dei pannelli bifacciali stanno diminuendo man mano che diventano la norma del settore. Next2Sun, uno dei pionieri, ha collaborato con produttori di pannelli (come una recente collaborazione con il produttore cinese Huasun) per adattare i moduli bifacciali all’uso verticale e ridurre i costi pv-magazine.com. Se i volumi annuali di installazione di agrivoltaico verticale dovessero raddoppiare o triplicare nei prossimi anni (come sta accadendo in Europa pv-magazine.com), le economie di scala dovrebbero migliorare e il sovrapprezzo potrebbe diminuire. Gli esperti del settore a Intersolar Europe 2025 hanno osservato che lo slancio sta crescendo e le installazioni di fotovoltaico verticale stanno aumentando, in particolare in mercati come Italia, Germania e Francia pv-magazine.com – un segno che le barriere di costo vengono gradualmente superate dalla domanda e dall’innovazione.

In conclusione, le prospettive finanziarie per i parchi solari verticali sono promettenti ma attualmente dipendono dal singolo progetto. Hanno molto senso in scenari in cui il terreno è scarso o costoso, dove il doppio uso è molto apprezzato, o dove la tariffazione oraria premia il loro profilo di produzione. Possono essere meno attraenti se si guarda solo al costo più basso per kWh in luoghi con abbondanza di terreno economico e necessità di massima produzione energetica (in questi casi, il solare tradizionale può ancora prevalere). Tuttavia, man mano che la tecnologia matura e sempre più casi studio ne dimostrano il valore – non solo in termini energetici ma anche di co-benefici – possiamo aspettarci che l’equazione dei costi continui a migliorare. È significativo che alcuni decisori politici stiano già guardando oltre il costo; come ha detto un sostenitore dell’agrivoltaico, “se non fai agrivoltaico, non avrai la resa di biomassa di cui avrai bisogno in futuro”, sottolineando che il costo dell’inazione nell’integrare il solare con l’agricoltura potrebbe essere più alto in un mondo colpito dal cambiamento climatico sunzaun.com.

Impatto ambientale e sociale

I parchi solari verticali bifacciali hanno implicazioni che si estendono agli ambiti ambientali e sociali, spesso in modo molto positivo:

Conservazione del territorio e sicurezza alimentare: Consentendo un uso duale del suolo, questi sistemi aiutano a evitare il dilemma “cibo vs. solare”. I terreni agricoli possono continuare a produrre cibo e allo stesso tempo energia pulita. Questo è cruciale mentre cerchiamo di espandere le energie rinnovabili: in alcune regioni, i grandi impianti solari hanno suscitato preoccupazione per la sottrazione di terreni fertili alla produzione agricola. L’agrivoltaico offre una via d’uscita da questo conflitto. Uno studio del 2019 condotto da ricercatori della Oregon State University ha rilevato che la co-localizzazione su larga scala di impianti solari e agricoltura potrebbe teoricamente fornire fino al 20% del fabbisogno elettrico degli Stati Uniti con un impatto minimo sulla resa delle colture, creando al contempo oltre 100.000 posti di lavoro nelle aree rurali solarwa.org. Questo indica un futuro in cui le comunità rurali sono centri sia di agricoltura che di energia, invece di dover sacrificare una per l’altra. Inoltre, mantenere il doppio uso del suolo aiuta a preservare i paesaggi rurali e le tradizioni agricole, che hanno un valore sociale.
Resilienza ai cambiamenti climatici: Come già detto, l’ombreggiamento parziale dei pannelli verticali può ridurre lo stress termico sulle colture e diminuire l’evaporazione, un vantaggio in climi sempre più caldi e secchi. Esiste anche l’ipotesi che, interrompendo grandi campi aperti con file di pannelli, si possa ridurre l’erosione del vento e persino creare micro-habitat che favoriscono alcuni insetti o organismi del suolo (alcuni impianti agrivoltaici piantano fiori selvatici o erbe autoctone tra le file di pannelli per sostenere gli impollinatori). Tutto ciò potrebbe rendere le aziende agricole più resilienti agli estremi climatici. Dal lato energetico, avere la produzione solare distribuita su più ore del giorno (grazie ai pannelli verticali) aggiunge resilienza alla rete – è come diversificare il “portafoglio” solare contro il rischio di un singolo punto di guasto o di periodi di intermittenza. Può anche ridurre la necessità di backup fossile al mattino presto/sera, contribuendo alla mitigazione climatica grazie al taglio delle emissioni. Un compromesso ambientale da monitorare è l’impatto delle strutture fisiche sulla fauna selvatica: le recinzioni verticali potrebbero potenzialmente ostacolare il movimento di grandi animali nei campi (anche se le recinzioni sono già comuni nelle aziende agricole). In alcune aree potrebbe essere necessario prevedere spazi adeguati o un design favorevole alla fauna (come piccoli varchi o corridoi faunistici tra le sezioni).
Ridotta impronta di carbonio dell’energia solare: Le vertical farm bifacciali possono migliorare il tempo di recupero del carbonio delle installazioni solari. La produzione di pannelli solari e delle strutture in acciaio ha un costo di carbonio incorporato; normalmente, un impianto solare “ripaga” quel carbonio generando elettricità pulita in pochi anni. Poiché i sistemi verticali possono generare elettricità relativamente più preziosa ed evitare la limitazione (il che significa che una maggiore parte del loro potenziale output viene effettivamente utilizzata), rendono il contributo di ogni pannello più efficace. Inoltre, se effettivamente durano più a lungo o richiedono meno manutenzione, ciò riduce le emissioni del ciclo di vita associate a parti di ricambio o attività di manutenzione. Questi fattori sono un po’ difficili da quantificare ora, ma i ricercatori stanno studiando come l’agrivoltaico potrebbe ridurre le emissioni complessive non solo grazie all’elettricità verde ma anche migliorando le pratiche agricole (ad esempio, meno uso di trattori se l’ombreggiamento riduce il fabbisogno di irrigazione, bruciando così meno diesel). Uno studio di modellizzazione ha osservato che il profilo di produzione del fotovoltaico verticale potrebbe consentire un minore utilizzo di centrali a gas o di sistemi di accumulo, evitando indirettamente le emissioni da queste fonti solarwa.org. In generale, integrare l’energia nell’agricoltura può portare a sistemi che ottimizzano insieme terra, acqua ed energia, potenzialmente sbloccando sinergie che riducono i gas serra più di quanto si otterrebbe affrontando ogni aspetto separatamente.
Effetti comunitari ed economici: Per gli agricoltori, ospitare un impianto solare verticale può fornire un reddito stabile (tramite affitti o vendita di energia) che protegge dagli anni di cattivi raccolti o dai prezzi volatili delle colture. Questo potrebbe rafforzare la stabilità economica delle aree rurali. Trasforma inoltre agricoltori e proprietari terrieri in stakeholder dell’energia rinnovabile, ampliando la base di sostenitori per l’adozione dell’energia pulita. Potrebbero esserci anche benefici culturali; ad esempio, le giovani generazioni potrebbero vedere il solare high-tech nella fattoria di famiglia come un’innovazione interessante, forse attirandole a continuare a lavorare in agricoltura invece di trasferirsi in città. Alcuni progetti agrivoltaici hanno componenti educative o di ricerca (come i siti della Rutgers e della Colorado State) che coinvolgono studenti e comunità locali nella scienza della sostenibilità pv-magazine-usa.com, sandboxsolar.com. D’altra parte, l’accettazione da parte della comunità richiede attenzione – comunicazione trasparente, schermature visive (ad esempio, siepi lungo le strade se l’aspetto dei pannelli è una preoccupazione) e la dimostrazione che l’attività agricola continua in modo robusto accanto ai pannelli sono importanti per ottenere consenso.
Impatto visivo sul paesaggio e culturale: Sebbene le fattorie solari verticali modifichino l’aspetto dei campi, alcuni sostengono che potrebbero diventare una parte accettata del paesaggio agricolo moderno, proprio come i trattori o gli impianti di irrigazione. In Giappone, dove i pannelli verticali stanno iniziando a comparire nelle piccole aziende agricole, un importante quotidiano ha osservato che “sembrano destinati a trasformare il paesaggio nazionale negli anni a venire” asahi.com – un cambiamento, ma che potrebbe essere associato al progresso e all’innovazione. Esistono dei precedenti: le turbine eoliche hanno cambiato lo skyline rurale negli ultimi decenni; ora forse sottili file di pannelli solari punteggeranno i campi. Se realizzati con gusto e su scala adeguata, possono essere integrati senza compromettere in modo significativo il valore paesaggistico, ma è una questione soggettiva. Alcune comunità potrebbero preferire i pannelli verticali ai grandi campi solari perché assomigliano a recinzioni e possono essere percepiti come parte dell’ambiente agricolo piuttosto che come una sovrapposizione industriale. Sarà interessante vedere come evolverà la percezione pubblica man mano che i progetti pilota si trasformeranno in installazioni su larga scala.

In sostanza, le fattorie solari verticali bifacciali offrono una via verso un uso del suolo più sostenibile, allineando gli obiettivi delle energie rinnovabili con la tutela agricola e ambientale. Sono uno strumento per un’agricoltura intelligente dal punto di vista climatico – offrendo ombra e un reddito supplementare agli agricoltori – e per l’espansione delle energie rinnovabili senza conflitti di utilizzo del suolo. Come per ogni innovazione, è importante monitorare e mitigare eventuali impatti negativi (che siano su biodiversità, paesaggio o attività agricole), ma finora le esperienze in diversi paesi suggeriscono un profilo ampiamente positivo. Un aspetto chiave sarà la condivisione delle conoscenze e il coinvolgimento della comunità, per garantire che le persone che convivono con questi sistemi li percepiscano come aggiunte positive al loro ambiente.

Confronto tra impianti solari verticali e tradizionali

È utile confrontare direttamente le fattorie solari verticali bifacciali con le tradizionali fattorie solari orizzontali (o inclinate) per comprenderne i rispettivi punti di forza e di debolezza:

Orientamento & Produzione di energia: Gli impianti solari tradizionali sono tipicamente fissi con un’inclinazione rivolta verso l’equatore (ad esempio, orientati a sud con inclinazione di circa 20–40° nell’emisfero nord) oppure utilizzano inseguitori monoasse che seguono il sole da est a ovest per massimizzare l’esposizione. Questi progetti mirano a catturare quanta più luce solare possibile durante la giornata, generando una curva di produzione che raggiunge il picco a mezzogiorno. Gli impianti verticali rinunciano a catturare il sole allo zenit in cambio della luce solare a bassa angolazione da est e ovest. Questo significa una curva di produzione più piatta e ampia con due picchi (mattina/sera) e un forte calo a mezzogiorno solarwa.org. In termini di energia totale, un impianto tradizionale ben ottimizzato di solito genera più kWh per kW installato rispetto a uno verticale, soprattutto in estate. Tuttavia, la produzione dell’impianto verticale potrebbe essere più utile per la rete elettrica. Pensatela così: un impianto orizzontale è come uno sprinter (picco di energia intorno a mezzogiorno), mentre uno verticale è più simile a un maratoneta (energia costante distribuita nel tempo).
Prestazioni stagionali: In inverno, quando il sole è basso, i pannelli inclinati a sud possono essere posizionati con un angolo ripido per catturare meglio la debole luce solare, mentre i pannelli verticali (est-ovest) riceveranno un po’ di sole durante la mattina e il pomeriggio se il sole sorge/tramonta abbastanza a sud. Se la neve copre il terreno, i pannelli inclinati a sud potrebbero comunque ricevere luce solare diretta (se non sono coperti di neve), ma i pannelli verticali saranno completamente perpendicolari al sole invernale intorno a mezzogiorno (il che significa che il sole colpisce il loro bordo). Quindi, puramente dal punto di vista geometrico, un pannello rivolto a sud ha un vantaggio nella produzione invernale. Tuttavia, bisogna considerare la copertura nevosa: un pannello verticale sarà probabilmente libero dalla neve e beneficerà anche della riflessione della neve sul terreno, mentre un pannello inclinato potrebbe essere coperto dalla neve dopo una tempesta fino a quando non viene pulito. Nei luoghi con frequenti nevicate, i sistemi verticali possono effettivamente produrre di più durante la stagione invernale per questo motivo, come osservato in casi di test in cui le file verticali hanno superato quelle inclinate nei giorni nevosi sunzaun.com. In condizioni invernali nuvolose, entrambi i sistemi producono poco, ma il verticale potrebbe catturare più luce diffusa su entrambi i lati. In estate, i pannelli tradizionali vincono chiaramente a mezzogiorno (quando il sole è alto), ma i pannelli verticali potrebbero comportarsi relativamente meglio all’inizio e alla fine delle lunghe giornate estive. Quindi il confronto stagionale dipende davvero da latitudine e clima. Un esempio notevole: nelle regioni ad alta latitudine con neve, i bifacciali verticali hanno dimostrato di produrre significativamente in inverno grazie alle riflessioni, mentre molti sistemi a inclinazione fissa rimanevano inattivi sotto la neve asahi.com.
Uso del suolo & Densità: I parchi solari tradizionali spesso coprono grandi aree continue; praticamente ovunque ci siano pannelli, il terreno sottostante di solito non è utilizzabile (diventa fortemente ombreggiato e pieno di strutture di supporto). Alcuni impianti usano quello spazio per il pascolo delle pecore o per piantare fiori selvatici (per sostenere gli impollinatori), ma generalmente non si possono coltivare cereali sotto una distesa di pannelli solari. I parchi verticali usano il terreno a strisce – i pannelli stessi potrebbero occupare solo una piccola percentuale dell’area del campo (spesso meno del 5–10%, a seconda della distanza tra le file). Il resto del terreno può ricevere sole e pioggia e quindi essere utilizzato per l’agricoltura o lasciato come spazio aperto. In termini di pura capacità per ettaro, un impianto tradizionale molto denso potrebbe installare, ad esempio, 30 MW su un chilometro quadrato, mentre un impianto verticale sulla stessa area, a causa della spaziatura, potrebbe installare molta meno capacità (forse dell’ordine di 10 MW, se le file sono molto distanti per le colture). Tuttavia, quei 10 MW sono aggiuntivi rispetto a qualsiasi resa agricola del terreno, mentre l’impianto da 30 MW sostituisce completamente l’agricoltura. Quindi, per l’uso solo energetico, il tradizionale vince in watt per ettaro; per la produzione combinata (cibo + energia), vince il verticale. Inoltre, i pannelli verticali possono utilizzare strisce marginali che i pannelli tradizionali potrebbero ignorare – ad esempio, i bordi stretti dei campi, lungo i canali di irrigazione, le fasce di rispetto autostradali, ecc. In questi luoghi, confrontare la capacità per ettaro è irrilevante perché lì non verrebbero mai costruiti impianti tradizionali.
Manutenzione e operazioni: Entrambi i sistemi richiedono manutenzione (controlli dell’inverter, pulizia dei pannelli, gestione della vegetazione sotto i pannelli, ecc.). Le fattorie tradizionali a volte soffrono di accumulo di polvere, soprattutto se i pannelli sono inclinati a basse angolazioni (lo sporco non scivola via facilmente) – la pulizia può essere significativa nei deserti o nelle aree aride. I pannelli verticali, come abbiamo notato, hanno vantaggi di autopulizia solarwa.org. Le fattorie tradizionali potrebbero avere un accesso più facile per i veicoli di manutenzione (poiché spesso hanno corsie libere e una disposizione più uniforme), mentre le file verticali potrebbero essere letteralmente file recintate a cui si accede dall’estremità o tramite percorsi dedicati. Tuttavia, se la fila verticale è integrata in una recinzione, la manutenzione potrebbe essere semplice come pattugliare una linea di recinzione, il che è semplice. La presenza di colture o animali complica un po’ la manutenzione delle fattorie verticali – non si può guidare ovunque si voglia, bisogna rispettare le colture o coordinarsi con il calendario agricolo. Le fattorie tradizionali di solito mantengono la vegetazione bassa (a volte tramite il pascolo delle pecore o la falciatura) per evitare ombreggiamenti; le fattorie verticali devono evitare che colture alte blocchino i pannelli, ma se è la coltura stessa ad essere preziosa, non la taglieresti – sceglieresti colture compatibili. C’è anche più bordo per la fauna selvatica nelle fattorie verticali – uccelli o roditori potrebbero muoversi intorno ai pannelli in modo diverso rispetto a un campo aperto. Resta da vedere se le file verticali abbiano un’incidenza di parassiti maggiore o minore (alcuni agricoltori temono che gli uccelli possano posarsi sulle sommità dei pannelli e lasciare escrementi, ecc., ma di nuovo questo può accadere su qualsiasi struttura).
Esigenze di accumulo energetico: Uno dei vantaggi vantati delle fattorie verticali è la riduzione della necessità di batterie per spostare l’energia solare nelle ore successive della giornata solarwa.org. Una rete composta solo da solare tradizionale potrebbe aver bisogno di molto accumulo o di centrali di punta per fornire energia serale una volta che il sole tramonta. Una rete con un mix che include il solare verticale avrebbe una maggiore produzione integrata nelle ore tarde. Detto ciò, anche le fattorie tradizionali possono affrontare questo problema sovradimensionando e aggiungendo accumulo, ma a un costo aggiuntivo. Se immagini una fattoria solare convenzionale da 100 MW rispetto a una verticale da 100 MW: quella convenzionale produrrà una grande quantità di energia a mezzogiorno (forse causando sprechi o vendite a basso prezzo) e poi nulla alle 18:00; quella verticale avrà una produzione più modesta a mezzogiorno ma continuerà a produrre qualcosa alle 18:00 quando la convenzionale è a zero. Quindi la convenzionale potrebbe aver bisogno, ad esempio, di una batteria da 25 MW per spostare parte dell’energia di mezzogiorno alla sera, mentre la verticale potrebbe cavarsela con una batteria molto più piccola o nessuna, perché si estende naturalmente fino alla sera. Ecco perché i pianificatori energetici vedono un ruolo per il fotovoltaico verticale nell’equilibrare le reti. È quasi come avere un “tracker” integrato che segue il momento del bisogno invece della posizione esatta del sole.
Complessità e Flessibilità: Il solare tradizionale è ormai una macchina ben rodata: migliaia di installatori sanno come installarlo, i costi sono ben compresi e le prestazioni sono molto prevedibili. I parchi solari verticali sono più recenti; non molte aziende hanno esperienza con essi e ogni sito potrebbe richiedere adattamenti personalizzati (per le condizioni del suolo, la spaziatura ottimale delle file, ecc.). Tuttavia, aziende come Sunzaun, Next2Sun e altre stanno ora offrendo soluzioni pre-ingegnerizzate per il montaggio verticale, il che riduce la complessità per gli adottanti solarwa.org. Il solare tradizionale può anche essere installato su inseguitori per ampliare la produzione (gli inseguitori seguono il sole, fornendo più energia al mattino e al pomeriggio rispetto all’inclinazione fissa), ma gli inseguitori aggiungono parti mobili e manutenzione. I sistemi verticali ottengono una produzione ampia simile senza parti mobili, il che è un punto a loro favore. D’altra parte, i sistemi verticali sono meno flessibili in un certo senso: non si può regolare l’inclinazione stagionalmente o seguire il sole – sono fissi per progettazione. I sistemi tradizionali a inclinazione fissa possono almeno essere ottimizzati per la latitudine (angolo) o regolati un paio di volte l’anno se qualcuno volesse modificare l’angolo inverno/estate. Nella pratica, però, la maggior parte dei parchi solari mantiene la stessa inclinazione tutto l’anno.

Per illustrare il confronto: un esperto energetico tedesco ha descritto l’agri-PV verticale come un generatore orientato est-ovest, privo del grande picco di mezzogiorno del fotovoltaico convenzionale pveurope.eu. Ha osservato che questo comporta “meno conflitti d’uso, migliore copertura della domanda elettrica e minori esigenze di accumulo” per il sistema energetico pveurope.eu. Nel frattempo, uno sviluppatore di solare convenzionale potrebbe ribattere che, se il terreno è disponibile e si desidera solo il massimo dei megawattora, una configurazione tradizionale (magari combinata con una batteria) potrebbe essere più semplice ed economica. Entrambi gli approcci hanno il loro posto, e non si escludono a vicenda – i futuri parchi solari potrebbero incorporare entrambi i tipi, con alcuni pannelli verticali lungo i perimetri e altri tradizionali al centro di un campo, ottimizzando insieme l’uso del suolo e la produzione di energia.

In sintesi, gli impianti solari tradizionali eccellono nella produzione di energia pura e hanno un vantaggio in termini di costi e scala, ma gli impianti verticali bifacciali offrono una superiore efficienza nell’uso del suolo per scopi doppi e un profilo di produzione più favorevole alla rete. La scelta dipenderà dagli obiettivi del progetto: se la co-utilizzazione del terreno e un maggiore valore per la rete sono prioritari, il verticale è molto interessante; se invece conta la massima produzione e il costo più basso, il tradizionale resta forte. Con l’evoluzione del panorama energetico (e con l’integrazione di più solare nelle reti), si prevede che il valore dell’approccio verticale crescerà.

Implementazioni attuali e progetti pilota nel mondo

I parchi solari verticali bifacciali sono passati dal concetto alla realtà in numerosi progetti pilota e persino implementazioni commerciali in tutto il mondo. Al 2025, ecco alcune implementazioni e casi di studio degni di nota che dimostrano come la tecnologia viene applicata:

Germania e Europa Centrale: La Germania è stata una pioniera nell’agrivoltaico verticale. La startup Next2Sun, fondata nel 2015, ha realizzato una delle prime e più grandi aziende agricole verticali bifacciali d’Europa. Nel 2020 hanno completato un’installazione agri-PV verticale di riferimento da 4,1 MW a Donaueschingen-Aasen (Baden-Württemberg) – file di pannelli bifacciali su terreni agricoli next2sun.com. Successivamente, Next2Sun ha ampliato i progetti nei paesi vicini: ad esempio, un impianto da 1,9 MW a Neudorf, Austria (entrato in funzione nel 2022) che combina la coltivazione di zucche e soia con pannelli verticali pv-magazine.com. Quel sito austriaco ha fornito dati preziosi; gli agricoltori Peter Gsell e Josef Gründl, proprietari dell’impianto, hanno riferito che la presenza dei pannelli non ha alterato in modo significativo l’umidità del suolo sia in anni secchi che umidi pv-magazine.com, e i tempi di raccolta sono stati all’incirca simili ai campi convenzionali (con una leggera estensione per alcune colture come la soia) pv-magazine.com. Hanno anche evidenziato la bassa manutenzione – dal 2022 non hanno dovuto pulire i pannelli grazie a pioggia e neve che li mantengono puliti pv-magazine.com. L’interesse europeo sta crescendo rapidamente: i dirigenti di Next2Sun hanno rivelato a Intersolar Europe 2025 che le loro installazioni annuali sono raddoppiate a 40 MW nel 2024 (rispetto ai 20 MW dell’anno precedente) mentre la domanda è aumentata in paesi come Germania, Francia e Italia pv-magazine.com. Francia e Italia, alle prese con vincoli di territorio e politiche che incentivano l’agrivoltaico, hanno diversi siti pilota e stanno pianificando decine di megawatt di solare verticale in vigneti e campi coltivati. Nel Nord Europa (Paesi Bassi, Belgio), dove sono comuni le aziende lattiero-casearie e i campi aperti, sono in corso sperimentazioni per utilizzare recinzioni solari verticali per generare energia senza disturbare le mucche al pascolo. Anche nella nevosa Svizzera, i pannelli verticali sono stati integrati nelle barriere antirumore autostradali (autostrada A13) sia per ridurre il rumore che per generare energia tutto l’anno 8msolar.com.
Stati Uniti: Gli Stati Uniti hanno adottato la tendenza dell’agrivoltaico con un po’ di ritardo, ma stanno recuperando rapidamente nel 2024–2025. Un progetto fondamentale si trova a Burlington, Vermont, dove Next2Sun ha collaborato con l’azienda statunitense iSun per costruire il primo sistema agrivoltaico verticale commerciale del paese pveurope.eu. La costruzione è iniziata nel 2024 su un sito di 1,5 ettari che avrà 69 file di pannelli bifacciali, distanziati di circa 30 piedi (9,1 m), con ortaggi come carote e barbabietole coltivati tra le file pveurope.eu. Jeff Peck, CEO di iSun, ha dichiarato che il sistema verticale preserva la “terra preziosa… quasi completamente” per l’agricoltura, dimostrando l’adattabilità alle esigenze degli agricoltori pveurope.eu. Questo progetto in Vermont rappresenta una prova concreta per aziende agricole dual-use più grandi negli Stati Uniti. Nel frattempo, ricerche e installazioni pilota stanno emergendo: il sito di ricerca agricola della Colorado State University ha installato file di pannelli bifacciali verticali (utilizzando le strutture di Sunzaun) nel 2024 e ha coltivato con successo mais utilizzando attrezzature agricole standard tra le file sandboxsolar.com. Nel New Jersey, la Rutgers University ha installato un sistema verticale da 170 kW nella propria azienda sperimentale, supportato dal Clean Energy Program statale, per studiare l’impatto su colture foraggere e pascolo bovino tra i pannelli pv-magazine-usa.com. Questo progetto include anche rifugi per animali e punti di abbeveraggio sotto le file di pannelli per integrarsi con le attività zootecniche pv-magazine-usa.com. Su scala più piccola, alcuni agricoltori statunitensi hanno realizzato autonomamente “recinzioni solari” – ad esempio, un’azienda in Colorado (Spring Hill Greens) ha adattato una recinzione bifacciale da 26 kW tra le serre per soddisfare il proprio fabbisogno energetico senza sacrificare l’area coltivata solarwa.org. Figure del settore come Helge Biernath di Sunzaun hanno promosso attivamente l’agrivoltaico verticale tramite podcast e webinar, osservando che Europa e Asia sono avanti ma l’interesse negli Stati Uniti sta crescendo rapidamente man mano che si riconoscono i vantaggi nell’uso del suolo sunzaun.com. In effetti, alcuni sviluppatori solari statunitensi ora vedono l’agrivoltaico come un modo per facilitare l’accettazione dei progetti solari da parte delle comunità – presentandoli come miglioramenti agricoli piuttosto chepiuttosto che sostituzioni. Lightstar Renewables, ad esempio, ha annunciato progetti agrivoltaici (ad esempio in Massachusetts) in cui file di pannelli verticali permetteranno di continuare l’attività agricola e persino di migliorare l’habitat per gli impollinatori, con l’obiettivo di mostrare alle comunità locali un modello diverso di parco solare igrownews.com.
Giappone e Asia orientale: Il Giappone è stato un precursore nell’adozione del concetto di solar sharing (agrivoltaico) per necessità – scarsità di terreno e la spinta a rivitalizzare le comunità agricole. I primi esperimenti di fotovoltaico verticale in Giappone risalgono a oltre un decennio fa asahi.com, ma solo di recente i pannelli bifacciali hanno reso l’approccio più efficiente. Il progetto della risaia di Ashikaga City (menzionato in precedenza) è un esempio emblematico: installato a maggio 2024 da un’azienda chiamata Sharing Farm, è uno dei primi del suo genere in Giappone con tecnologia bifacciale moderna asahi.com. I pannelli si ergono come file di divisori nel campo di riso, e un video ripreso da drone di una seminatrice che si muove tra le file di pannelli è diventato virale, mostrando come le operazioni agricole possano continuare asahi.com. Il fatto che la resa del riso sia diminuita solo del 5% ha impressionato molti osservatori asahi.com, e il progetto vende l’energia solare alla Marubeni Corporation per la rete elettrica asahi.com. Gli esperti in Giappone prevedono una proliferazione di tali impianti, soprattutto nelle regioni settentrionali come l’Hokkaido, dove le forti nevicate possono mettere fuori uso gli impianti solari tradizionali asahi.com. Un funzionario della JPEA (Japan Photovoltaic Energy Association) ha previsto una crescita annua del 20–30% nelle installazioni di pannelli verticali, soprattutto in quelle zone nevose asahi.com. Oltre al Giappone, anche altri paesi asiatici stanno esplorando l’agrivoltaico verticale: in Corea del Sud c’è interesse nell’uso di pannelli verticali ai confini delle risaie (la Corea del Sud ha già realizzato una famosa pista ciclabile di 20 miglia coperta da pannelli solari, anche se si trattava di solare più convenzionale). In Cina, la stragrande maggioranza degli impianti solari è tradizionale, ma i ricercatori hanno testato file bifacciali verticali nei deserti, sfruttando le sabbie ad alto albedo per il guadagno sul retro solarwa.org. Da notare che alcuni produttori cinesi stanno ora realizzando pannelli bifacciali ottimizzati per il montaggio verticale, prevedendo un mercato globale per tali sistemi pv-magazine.com. Possiamo aspettarci che i paesi asiatici densamente popolati e ad alta latitudine (Giappone, Corea del Sud, alcune zone della Cina) diventino terreno fertile per le fattorie solari verticali nei prossimi anni.
Altre regioni: Nelle regioni aride come il Medio Oriente o il Nord Africa, i pannelli bifacciali verticali potrebbero essere utilizzati per strutture d’ombra che fungono anche da generatori solari – ad esempio, creando canali o sentieri ombreggiati. Pur non essendo propriamente “fattorie”, queste sarebbero installazioni verticali per risparmiare acqua dall’evaporazione (simile al concetto di coprire i canali con pannelli solari, che India e California hanno sperimentato con pannelli piani). In Europa, oltre alla Germania, paesi come Italia stanno investendo nell’agrivoltaico per proteggere vigneti e frutteti dal sole estremo e dalla grandine – alcuni progetti italiani usano pannelli rialzati, ma anche quelli verticali sono presi in considerazione dove appropriato (ad esempio lungo i filari dei frutteti). Africa ha un immenso potenziale solare, e i sistemi verticali potrebbero trovare una nicchia in progetti agricoli comunitari dove è prezioso fornire sia irrigazione (tramite pompe solari) sia protezione delle colture. Una startup dell’Africa orientale, ad esempio, sta valutando recinzioni agro-solari per tenere gli elefanti fuori dai campi e allo stesso tempo generare energia per i villaggi – un uso creativo a duplice scopo per le recinzioni solari verticali.

Queste applicazioni mostrano un modello: piccoli progetti pilota (spesso sotto poche centinaia di kW) per testare il concetto, seguiti da progetti commerciali più grandi (diversi MW) una volta acquisita fiducia. Entro il 2025, le fattorie solari verticali non sono più solo sperimentali. La sola Germania ha decine di megawatt in funzione; gli Stati Uniti hanno solide dimostrazioni in corso; il Giappone ha abbracciato l’idea per il suo paesaggio futuro. Gli operatori del settore collaborano oltre i confini – il progetto del Vermont è un trasferimento diretto di tecnologia tedesca negli Stati Uniti, e aziende giapponesi hanno visitato siti europei per apprendere le migliori pratiche. Le conferenze sull’agrivoltaico ora spesso mettono in evidenza i sistemi verticali come categoria chiave (ad esempio, la conferenza AgriVoltaics 2024 ha avuto un intero tour tecnico “Vertical PV” in Germania agrivoltaics-conference.org).

Il commento degli esperti sottolinea l’importanza di questi progetti nel mondo reale. “Portare il fotovoltaico solare nei terreni agricoli vicino ai centri urbani potrebbe ridurre la necessità di limitare l’energia,” ha osservato Helge Biernath, facendo riferimento ai problemi della California con la sovrapproduzione solare e al vantaggio di generare energia più vicino a dove viene utilizzata sunzaun.com. Ha anche notato che il vantaggio iniziale dell’Europa è dovuto in parte al fatto che “hanno meno terra” e hanno dovuto innovare per utilizzare gli spazi in modo intelligente sunzaun.com. Ora, con successi tangibili, sempre più stakeholder – dagli agricoltori alle aziende di servizi pubblici – stanno prestando attenzione. È significativo che persino i responsabili politici e i ricercatori si stiano coinvolgendo: Fraunhofer ISE in Germania ha creato una startup dedicata all’agrivoltaico (Diveo GmbH) per aiutare a implementare sistemi, inclusi quelli verticali pv-magazine.com, e i governi stanno finanziando studi per perfezionare regolamenti e modelli di prestazione (come il DOE negli Stati Uniti e diversi progetti pilota finanziati dall’UE). I casi di studio globali finora suggeriscono che, con il giusto adattamento alle esigenze locali (tipi di colture, clima, ecc.), le fattorie solari verticali possono avere successo in una varietà di contesti.

Prospettive future e innovazioni

Guardando al futuro, le fattorie solari verticali con pannelli bifacciali sembrano pronte per una crescita e un perfezionamento significativi. Ecco alcune tendenze e innovazioni future da tenere d’occhio:

Espansione e adozione mainstream: Quello che è iniziato come un concetto di nicchia è sul punto di scalare commercialmente. Gli analisti del settore prevedono una rapida crescita dell’agrivoltaico in generale – un rapporto di Global Market Insights ha valutato il mercato agrivoltaico a 6,3 miliardi di dollari nel 2024 e prevede una crescita costante per tutti gli anni 2020 gminsights.com. Una parte sostanziale di questo potrebbe essere rappresentata dai sistemi verticali, dato il loro appeal. In paesi come la Germania, l’agri-PV verticale sta passando dai progetti pilota al lancio supportato da politiche; la roadmap tedesca per le energie rinnovabili del 2023 incorpora esplicitamente l’agrivoltaico come strategia chiave per espandere il solare senza conflitti di utilizzo del suolo roedl.com. Potremmo vedere incentivi specifici (tariffe feed-in o crediti bonus) per progetti agrivoltaici in più giurisdizioni, il che accelererà l’adozione. L’aumento previsto in Giappone del 20-30% annuo dei pannelli verticali (principalmente nelle regioni nevose) asahi.com indica una rapida crescita. Se questi tassi si manterranno, entro 5 anni le fattorie verticali potrebbero costituire una parte significativa delle nuove aggiunte di capacità solare in quei mercati. L’Inflation Reduction Act (IRA) degli Stati Uniti prevede anche disposizioni e finanziamenti che possono coprire installazioni agrivoltaiche (ad esempio, tramite programmi energetici rurali USDA e sovvenzioni DOE), il che potrebbe indirettamente favorire i progetti verticali. La nascita di nuove aziende (come Diveo, sostenuta da Fraunhofer in Germania pv-magazine.com) e partnership (come il produttore di moduli Huasun che collabora con Next2Sun per fornire pannelli bifacciali avanzati pv-magazine.com) probabilmente semplificherà la catena di fornitura e il know-how per questi sistemi.
Miglioramenti tecnologici: Ci si aspetta di vedere una tecnologia dei pannelli ancora migliore ottimizzata per l’uso verticale. Gli attuali pannelli bifacciali hanno una bifacialità (efficienza del retro rispetto al fronte) di circa il 70-95%. I nuovi design, soprattutto con celle eterogiunzione, stanno raggiungendo una bifacialità >95% pv-magazine.com, il che significa che il lato posteriore è quasi forte quanto quello anteriore. Questo massimizza di fatto ciò che un pannello verticale può fare con la luce riflessa. Potremmo anche vedere pannelli bifacciali parzialmente trasparenti (che lasciano passare più luce verso le colture) o pannelli che possono cambiare opacità. Un’altra innovazione potrebbe essere riflettori integrati o diffusori: ad esempio, piccoli riflettori alla base dei pannelli per dirigere più luce sul retro in condizioni di bassa insolazione. Un concetto proposto dai ricercatori prevede pannelli bifacciali verticali est-ovest con riflettori regolabili a terra per aumentare la produzione invernale couleenergy.com – una sorta di ibrido tra solare a concentrazione e fotovoltaico verticale. Anche i materiali stanno migliorando: rivestimenti antiriflesso che riducono al minimo l’abbagliamento (importante se i pannelli sono lungo le autostrade o vicino alle abitazioni) e rivestimenti anti-sporco che riducono ulteriormente l’adesione della polvere.
Progettazione e ottimizzazione più intelligenti: Con più dati dai progetti pilota, gli ingegneri stanno migliorando nella modellazione delle prestazioni dei bifacciali verticali. Inizialmente, i software di simulazione fotovoltaica standard faticavano a prevedere con precisione la produzione energetica degli impianti bifacciali verticali (a causa della geometria insolita e dei fattori di albedo) sandboxsolar.com. Ora, aziende e ricercatori stanno perfezionando questi modelli, considerando fattori come i modelli meteorologici locali, la riflettività precisa del suolo, la spaziatura tra le file, ecc. Possiamo aspettarci che emerga software di progettazione specifico per l’agrivoltaico, che consenta un’ottimizzazione personalizzata: ad esempio, dato un tipo di coltura e una latitudine, il software potrebbe suggerire l’altezza, la spaziatura e l’orientamento ideali dei pannelli per bilanciare crescita delle colture e produzione energetica. Si sta anche lavorando su pannelli verticali con inseguimento – sembra controintuitivo, ma si potrebbe avere un pannello verticale che in estate si inclina leggermente o ruota per regolare l’angolo. Alcuni sistemi sperimentali utilizzano una configurazione verticale “dinamica” in cui il pannello può ruotare di 20-30° verso est o ovest secondo necessità (maggiore complessità, ma potenzialmente più produzione annua). Tuttavia, molti nel settore ritengono che la semplicità sia fondamentale, e che il verticale fisso con bifacciale sia già sufficientemente robusto.
Integrazione con accumulo di energia e rete: Man mano che le fattorie solari verticali si diffondono, probabilmente verranno abbinate a sistemi di accumulo a batteria per creare una fornitura di energia più stabile. Anche se riducono la necessità di accumulo distribuendo la generazione, avere un po’ di accumulo in loco può aiutare a spostare l’energia in eccesso del mattino verso il picco serale o fornire energia nei giorni nuvolosi. La startup Diveo (del Fraunhofer ISE) mira esplicitamente a integrare l’agrivoltaico con sistemi a batteria, creando centrali ibride nelle aziende agricole pv-magazine.com. Potremmo vedere gli agricoltori utilizzare il solare con accumulo non solo per vendere energia, ma anche per far funzionare le pompe di irrigazione in orari che corrispondono alla produzione solare (risparmiando acqua ed energia). A livello di rete, se molte fattorie verticali entreranno in funzione, gli operatori di rete incorporeranno i loro profili di generazione nella pianificazione. Questo potrebbe portare a fattorie solari come asset di rete che forniscono supporto di tensione al mattino/sera e completano l’eolico o il solare tradizionale. In sostanza, il solare verticale potrebbe aiutare a mitigare la famigerata “curva dell’anatra” (dove la domanda netta cala a mezzogiorno e aumenta di notte) riempiendo la pancia dell’anatra e ammorbidendo il suo collo.
Gamma più ampia di applicazioni: In futuro potremmo vedere pannelli bifacciali verticali in luoghi che oggi non consideriamo tipici. Ad esempio, agricoltura urbana – i tetti potrebbero avere file di pannelli solari verticali con orti tra una fila e l’altra. Questo è già stato sperimentato su piccola scala: i pannelli verticali sui tetti piani, stranamente, possono superare quelli inclinati nelle città nevose perché i verticali continuano a produrre in inverno quando gli inclinati vengono coperti dalla neve pv-magazine.com. Quindi le installazioni urbane potrebbero adottare pannelli verticali sui tetti per ottimizzare la produzione invernale e liberare spazio per altri usi (come unità HVAC o giardini pensili che possono stare tra le file verticali). Un’altra area potenziale è integrazione in serre: installare pannelli bifacciali verticalmente sui lati delle serre o in strisce all’interno delle pareti, che generano energia ma lasciano comunque passare abbastanza luce per le piante. Inoltre, pensiamo agli acquavoltaici – pannelli verticali in allevamenti ittici o stagni, dove fungono da divisori che generano energia e forse forniscono ombra preferita da alcune specie acquatiche.
Prospettive Politiche e di Mercato: I responsabili politici sono sempre più consapevoli dell’agrivoltaico. Le discussioni sulla politica agricola dell’UE hanno incluso la possibilità di rendere le aziende agricole a doppio uso idonee ai sussidi agricoli (così gli agricoltori non vengono penalizzati per avere il fotovoltaico sui loro terreni). Negli Stati Uniti, stati come Massachusetts e New Jersey stanno stabilendo linee guida chiare per il doppio uso, in modo che gli agricoltori possano ottenere crediti per l’energia rinnovabile mantenendo la terra in produzione agricola. Possiamo aspettarci la pubblicazione di ulteriori standard formali e buone pratiche – ad esempio, quale altezza dovrebbero avere i pannelli per i diversi macchinari, come misurare accuratamente l’impatto sulla resa delle colture, ecc. Anche la certificazione dei sistemi è un passo avanti: il sistema verticale di Sunzaun ha recentemente ottenuto la certificazione UL negli Stati Uniti, il primo del suo genere a riuscirci solarwa.org, aprendo la strada a permessi più semplici e maggiore bancabilità. Se i mercati del carbonio e le certificazioni di sostenibilità cresceranno, i prodotti agrivoltaici (come i raccolti “coltivati sotto il sole”) potrebbero ottenere un prezzo premium o fornire incentivi aggiuntivi.
Opinione Pubblica ed Esperta: Finora, molti esperti sono ottimisti. I ricercatori spesso citano l’agrivoltaico come elemento chiave per un futuro sostenibile. Il tono dei commenti è che non si tratta solo di energia rinnovabile, ma di ripensare in modo olistico l’uso del suolo. Ad esempio, Chad Higgins (OSU) si entusiasma per la sinergia (più cibo e più energia) solarwa.org, e Helge Biernath (Sunzaun) collega con passione l’agrivoltaico alla sicurezza della biomassa alimentare sotto i cambiamenti climatici sunzaun.com. Queste narrazioni probabilmente diventeranno più comuni – sentiremo parlare di parchi solari che nutrono le comunità e di aziende agricole che alimentano le comunità nella stessa frase. Si possono immaginare notizie future: ad esempio, “Azienda di famiglia produce 100 acri di grano e 2 MW di energia solare” come norma. Anche i responsabili politici apprezzano l’idea di ridurre i conflitti sull’uso del suolo, che in passato hanno bloccato progetti. Se i parchi solari verticali sapranno dimostrare buone rese agricole e agricoltori soddisfatti, potrebbero convincere anche alcuni scettici del solare (come chi teme la perdita di terreni agricoli) a diventare sostenitori.

In termini di innovazione, va anche menzionato che sono in fase di test design verticali alternativi: ad esempio, configurazioni di pannelli a V (due pannelli uniti a formare una “V” rovesciata, uno rivolto a est e uno a ovest) che possono essere montati su un unico palo – questo può ottenere un effetto simile a una recinzione verticale ma forse con meno ingombro e un po’ di inclinazione su ciascun lato per una produzione extra. Ricerche del 2025 hanno mostrato risultati promettenti nella modellizzazione di tali sistemi bifacciali a V per alcune colture solarfarmsummit.com. Un’altra idea è l’agrivoltaico mobile – pannelli che possono scorrere o essere rimossi durante alcune operazioni agricole o stagioni (ad esempio, installando i pannelli solo nella stagione di riposo di una coltura). Tuttavia, la complessità aggiuntiva potrebbe rendere questa soluzione meno interessante rispetto alla semplice progettazione di sistemi statici che consentano l’attività agricola tutto l’anno.

Le prospettive sono che il solare verticale passerà da sperimentale a opzione standard nel kit di strumenti solari. Non sorprenderti se tra qualche anno passando vicino a una fattoria vedrai quella che sembra una fila di recinzioni di vetro che brillano al sole, o se sentirai parlare di un grande progetto su scala industriale che ha scelto un layout bifacciale verticale per migliorare l’integrazione con la rete. La sinergia di raccogliere la luce solare su due lati e condividere il terreno tra energia e agricoltura è una soluzione convincente a molteplici problemi – e proprio di queste soluzioni il mondo ha sempre più bisogno.

Per prendere in prestito le parole di un pioniere, l’agricoltore Peter Gsell in Austria: “Sono contrario all’uso del fotovoltaico sui terreni agricoli” (intendendo il vecchio modo di coprire un campo) “…tuttavia, [con l’agrivoltaico verticale] il terreno rimane coltivabile.” pv-magazine.com Non ha nemmeno preso seriamente in considerazione le tradizionali pensiline solari rialzate a causa delle preoccupazioni per l’ombreggiamento nell’Europa settentrionale pv-magazine.com, ma l’approccio verticale gli ha fatto cambiare idea. Questo sentimento, una volta dimostrato su larga scala, potrebbe far cambiare idea a molti. Le fattorie solari verticali dimostrano che energia solare e agricoltura non devono competere – possono letteralmente stare fianco a fianco, a beneficio di entrambe. I prossimi anni vedranno probabilmente questo concetto fiorire da progetti pilota a vasti campi di “colture solari” che forniranno insieme energia pulita e cibo vero.

Conclusione

Le fattorie solari verticali che utilizzano pannelli bifacciali rappresentano un’innovazione notevole all’incrocio tra energia rinnovabile e uso del suolo. Trasformano recinzioni, margini dei campi e altri spazi verticali in generatori di energia senza sostituire l’uso primario del terreno. Come abbiamo visto, offrono una serie di vantaggi: produzione energetica più distribuita durante la giornata, mantenimento della produzione agricola, riduzione dell’impronta sul territorio e resilienza in climi difficili (neve, caldo, ecc.). Progetti reali nel 2024–2025 – dalle risaie giapponesi ai campi di zucche tedeschi fino alle aziende agricole sperimentali americane – hanno dimostrato che questo approccio può funzionare, spesso superando le aspettative sia nel mantenere le rese agricole sia nel generare elettricità in quantità significativa. Esperti e leader del settore stanno sempre più sostenendo l’agrivoltaico come strategia chiave per un futuro sostenibile, e i quadri normativi stanno lentamente evolvendo per supportarlo.

Naturalmente, sfide come costi iniziali più elevati e complessità progettuali devono essere affrontate, ma le innovazioni in corso e le economie di scala stanno rapidamente migliorando la situazione. Lo slancio è chiaramente in crescita: le aziende stanno aumentando le installazioni, gli agricoltori condividono storie di successo e i ricercatori stanno sviluppando strumenti migliori per ottimizzare questi sistemi. In un mondo in cui le pressioni del cambiamento climatico, della sicurezza alimentare e del fabbisogno energetico sono tutte in aumento, le fattorie solari bifacciali verticali offrono una sinergia convincente – un modo per moltiplicare la produttività della terra sovrapponendo le funzioni.

Come ha sottolineato un CEO del settore delle energie pulite, è il momento di andare oltre gli incentivi e riconoscere che integrare il solare con l’agricoltura potrebbe presto diventare una necessità, non solo un’opzione, per sostenere sia il nostro approvvigionamento alimentare sia i nostri obiettivi di energia pulita sunzaun.com. A metà degli anni 2020, le fattorie solari verticali stanno passando da appezzamenti sperimentali a realtà commerciali. Stanno rivoluzionando sia l’energia solare che l’agricoltura, dimostrando che con un po’ di ingegno possiamo raccogliere il sole in più di un modo – e inaugurare un futuro in cui pannelli solari e colture crescono fianco a fianco, alimentando e nutrendo il mondo insieme.

Fonti

Sunzaun Blog – Il solare verticale sta cambiando le regole del gioco (luglio 2025): Definizione di solare verticale e vantaggi in contesti commerciali sunzaun.com.
Solar Washington – I pannelli solari bifacciali verticali aumentano l’energia, risparmiano spazio… (mar 2024): Spiegazione dei pannelli bifacciali verticali, studi su produzione +5–30%, doppi picchi e funzionamento più fresco solarwa.org.
Asahi Shimbun – I pannelli solari verticali cambieranno l’aspetto delle risaie giapponesi (6 lug 2025): Prova agrivoltaica nelle risaie (calo del 5%), citazione di Taiki Akasaka di Sharing Farm sulla diffusione della tecnologia, commento di un funzionario JPEA sui vantaggi con la neve e sul tasso di crescita asahi.com.
pv magazine – Uno sguardo ravvicinato all’agrivoltaico verticale (11 lug 2025): Dettagli del progetto Next2Sun da 1,9 MW in Austria – distanza 9,4 m, nessuna pulizia necessaria, impatto minimo sulla tempistica delle colture, confronto costi (€200k vs €110k per MW), citazione di Huber sul valore superiore del 25% grazie al bifacciale + profilo pv-magazine.com.
Sunzaun Blog – Sintesi del podcast Clean Power Hour (lug 2025): Citazione di Helge Biernath (CEO Sunzaun) che invita all’agrivoltaico per le future rese di biomassa, citazione di Tim Montague sulla riduzione dello stress delle piante, divario di adozione tra USA ed Europa, sito di test Sandbox Solar & CSU con mais, consapevolezza/politiche come ostacoli sunzaun.com.
pv magazine – Next2Sun & iSun costruiscono il primo agri-PV verticale negli USA (2 gen 2024): Progetto in Vermont di 1,5 ha, 69 file distanziate di 9,14 m, colture tra le file, citazione di Jeffrey Peck (iSun) sulla conservazione del suolo, citazione del CEO di Next2Sun Heiko Hildebrandt sulla produzione quando il FV convenzionale produce meno, vantaggi per la copertura della domanda e minori necessità di stoccaggio pveurope.eu.
pv magazine USA – Studio sull’agrivoltaico in una fattoria del New Jersey (9 apr 2024): Sistema verticale da 170 kW della Rutgers (Sunstall/Sunzaun), pascolo di bovini e foraggio con pannelli verticali, finanziato dallo stato del NJ, moduli bifacciali ZnShine da 450 W, precedente installazione Sunzaun in vigneto, studio belga sulla riduzione dell’acqua per irrigazione, studio OSU: 20% dell’elettricità USA e riduzione di 330mila tonnellate di CO₂, citazione di Chad Higgins “l’agrivoltaico offre una vera sinergia… più cibo, più energia, minore richiesta d’acqua…” pv-magazine-usa.com, solarwa.org.
pv magazine – L’ascesa dell’agrivoltaico verticale (22 mag 2025): Intervista a Intersolar 2025 – Next2Sun ha raddoppiato le installazioni a 40 MW nel 2024, crescita del FV verticale in Italia, Germania, Francia pv-magazine.com.

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