The current energy transition necessitates the development of solutions that balance renewable energy production with land preservation and primary production activities. In this context, agrivoltaic technology emerges as an innovative paradigm, despite the design complexities arising from the intermittent nature of solar resources and the mutual interference between photovoltaic modules and crop growth. This thesis investigates the design of an advanced agrivoltaic system, integrating Battery Energy Storage Systems (BESS) into the plant layout to optimize energy flows and mitigate inherent limitations. The research activity begins with the structural and electrical design of the target area, ensuring full compliance with current local, regional, and national regulations. Subsequently, annual specific yield and the corresponding Performance Ratio (PR) are simulated using PVsyst software to identify and address potential design criticalities. Finally, the study evaluates the project's feasibility through key economic indicators, highlighting the resulting environmental and economic benefits of the proposed integrated system.

L'attuale transizione energetica impone la ricerca di soluzioni che coniughino la produzione da fonti rinnovabili con la tutela del suolo e delle attività produttive primarie. In tale scenario, la tecnologia agrivoltaica si pone come un paradigma innovativo, sebbene presenti complessità progettuali legate all'intermittenza della risorsa solare e alla mutua interferenza tra moduli fotovoltaici e crescita vegetativa. Il presente lavoro di tesi approfondisce la progettazione di un sistema agrivoltaico avanzato, integrando nello schema d'impianto sistemi di accumulo elettrochimico (BESS) per l'ottimizzazione dei flussi energetici. L'attività di ricerca si articola inizialmente sulla progettazione dell'area di interesse a livello strutturale ed elettrico rispettando le normative vigenti di carattere comunale, regionale e nazionale. Successivamente viene simulata, grazie al software PVsyst la producibilità specifica/annuale ed il rispettivo performance ratio, valutando così le eventuali problematiche che si possono riscontrare nella progettazione col fine di migliorarle e/o risolverle giungendo così verso le conclusioni della nostra tesi in cui attraverso gli indicatori economici rappresenteremo la fattibilità del progetto e i benefici che trarremo in ambito ambientale ed economico.

PROGETTAZIONE ED OTTIMIZZAZIONE DI UN IMPIANTO AGRIVOLTAICO INTEGRATO CON SISTEMI DI ACCUMULO ELETTROCHIMICO (BESS)

ROSA, ENRICO
2025/2026

Abstract

The current energy transition necessitates the development of solutions that balance renewable energy production with land preservation and primary production activities. In this context, agrivoltaic technology emerges as an innovative paradigm, despite the design complexities arising from the intermittent nature of solar resources and the mutual interference between photovoltaic modules and crop growth. This thesis investigates the design of an advanced agrivoltaic system, integrating Battery Energy Storage Systems (BESS) into the plant layout to optimize energy flows and mitigate inherent limitations. The research activity begins with the structural and electrical design of the target area, ensuring full compliance with current local, regional, and national regulations. Subsequently, annual specific yield and the corresponding Performance Ratio (PR) are simulated using PVsyst software to identify and address potential design criticalities. Finally, the study evaluates the project's feasibility through key economic indicators, highlighting the resulting environmental and economic benefits of the proposed integrated system.
2025
DESIGN AND OPTIMIZATION OF AN AGRIVOLTAIC SYSTEM INTEGRATED WITH BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEM (BESS)
L'attuale transizione energetica impone la ricerca di soluzioni che coniughino la produzione da fonti rinnovabili con la tutela del suolo e delle attività produttive primarie. In tale scenario, la tecnologia agrivoltaica si pone come un paradigma innovativo, sebbene presenti complessità progettuali legate all'intermittenza della risorsa solare e alla mutua interferenza tra moduli fotovoltaici e crescita vegetativa. Il presente lavoro di tesi approfondisce la progettazione di un sistema agrivoltaico avanzato, integrando nello schema d'impianto sistemi di accumulo elettrochimico (BESS) per l'ottimizzazione dei flussi energetici. L'attività di ricerca si articola inizialmente sulla progettazione dell'area di interesse a livello strutturale ed elettrico rispettando le normative vigenti di carattere comunale, regionale e nazionale. Successivamente viene simulata, grazie al software PVsyst la producibilità specifica/annuale ed il rispettivo performance ratio, valutando così le eventuali problematiche che si possono riscontrare nella progettazione col fine di migliorarle e/o risolverle giungendo così verso le conclusioni della nostra tesi in cui attraverso gli indicatori economici rappresenteremo la fattibilità del progetto e i benefici che trarremo in ambito ambientale ed economico.
agrivoltaico
bess
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