The aim of this thesis is to characterize the availability and distribution of photosynthetically active radiation (PAR) within an agrivoltaic system intended for the future establishment of a cherry orchard, assessing the potential effect of shading on light availability for the crop. Measurements were conducted on three sunny days between late May and late July, using point measurements of PAR, air temperature, and relative humidity. The results showed marked spatial and temporal variability in radiation, related to the movement of shadows generated by the photovoltaic modules. In directly shaded areas, instantaneous PAR reductions ranging from 82 to 91% compared with full-sun conditions were recorded. Considering instead the cumulative PAR between 9:45 a.m. and 4:00 p.m. in the area intended for the future vegetative wall, radiation transmission was 58.4% in May, 57.0% in June, and 57.3% in July, corresponding to an overall reduction of approximately 42–43%. No clear and consistent differences in air temperature and relative humidity were observed between shaded and sun-exposed areas. The results indicate that the available light may be compatible with cherry tree development, although they do not allow the effects on fruit yield and quality to be established. Further monitoring after orchard establishment will therefore be necessary, taking into account canopy development, phenological stages, and activation of the tracking system, in order to identify management strategies capable of simultaneously optimizing agricultural and energy production.

L’obiettivo della presente tesi è caratterizzare la disponibilità e la distribuzione della radiazione fotosinteticamente attiva (PAR) all’interno di un impianto agrivoltaico destinato alla futura realizzazione di un ciliegeto, valutando il potenziale effetto dell’ombreggiamento sulla disponibilità luminosa per la coltura. I rilievi sono stati effettuati in tre giornate soleggiate, tra la fine di maggio e la fine di luglio, mediante misure puntuali di PAR, temperatura e umidità relativa dell’aria. I risultati hanno evidenziato una marcata variabilità spaziale e temporale della radiazione, legata allo spostamento delle ombre generate dai moduli fotovoltaici. Nelle aree direttamente ombreggiate sono state rilevate riduzioni istantanee della PAR comprese tra l’82 e il 91% rispetto alle condizioni di pieno sole. Considerando invece la PAR cumulata nell’intervallo 9:45–16:00 nella zona destinata alla futura parete vegetativa, la trasmissione della radiazione è risultata pari al 58,4% a maggio, al 57,0% a giugno e al 57,3% a luglio, corrispondente a una riduzione complessiva di circa il 42–43%. Non sono emerse differenze nette e costanti nelle condizioni termoigrometriche tra aree ombreggiate e soleggiate. I risultati indicano una disponibilità luminosa potenzialmente compatibile con lo sviluppo del ciliegio, pur non consentendo di definire gli effetti sulla produzione e sulla qualità dei frutti. Ulteriori monitoraggi saranno necessari dopo la messa a dimora, considerando lo sviluppo della chioma, le fasi fenologiche e l’attivazione del sistema di tracking, al fine di individuare strategie di gestione capaci di ottimizzare simultaneamente produzione agricola ed energetica.

DISTRIBUZIONE E DISPONIBILITA' DELLA RADIAZIONE FOTOSINTETICAMENTE ATTIVA IN UN IMPIANTO AGRIVOLTAICO DESTINATO ALLA COLTIVAZIONE DEL CILIEGIO

VITARELLI, GIACOMO
2025/2026

Abstract

The aim of this thesis is to characterize the availability and distribution of photosynthetically active radiation (PAR) within an agrivoltaic system intended for the future establishment of a cherry orchard, assessing the potential effect of shading on light availability for the crop. Measurements were conducted on three sunny days between late May and late July, using point measurements of PAR, air temperature, and relative humidity. The results showed marked spatial and temporal variability in radiation, related to the movement of shadows generated by the photovoltaic modules. In directly shaded areas, instantaneous PAR reductions ranging from 82 to 91% compared with full-sun conditions were recorded. Considering instead the cumulative PAR between 9:45 a.m. and 4:00 p.m. in the area intended for the future vegetative wall, radiation transmission was 58.4% in May, 57.0% in June, and 57.3% in July, corresponding to an overall reduction of approximately 42–43%. No clear and consistent differences in air temperature and relative humidity were observed between shaded and sun-exposed areas. The results indicate that the available light may be compatible with cherry tree development, although they do not allow the effects on fruit yield and quality to be established. Further monitoring after orchard establishment will therefore be necessary, taking into account canopy development, phenological stages, and activation of the tracking system, in order to identify management strategies capable of simultaneously optimizing agricultural and energy production.
2025
2026-10-07
Distribution and availability of photosynthetically active radiation in an agrivoltaic system designed for cherry cultivation
L’obiettivo della presente tesi è caratterizzare la disponibilità e la distribuzione della radiazione fotosinteticamente attiva (PAR) all’interno di un impianto agrivoltaico destinato alla futura realizzazione di un ciliegeto, valutando il potenziale effetto dell’ombreggiamento sulla disponibilità luminosa per la coltura. I rilievi sono stati effettuati in tre giornate soleggiate, tra la fine di maggio e la fine di luglio, mediante misure puntuali di PAR, temperatura e umidità relativa dell’aria. I risultati hanno evidenziato una marcata variabilità spaziale e temporale della radiazione, legata allo spostamento delle ombre generate dai moduli fotovoltaici. Nelle aree direttamente ombreggiate sono state rilevate riduzioni istantanee della PAR comprese tra l’82 e il 91% rispetto alle condizioni di pieno sole. Considerando invece la PAR cumulata nell’intervallo 9:45–16:00 nella zona destinata alla futura parete vegetativa, la trasmissione della radiazione è risultata pari al 58,4% a maggio, al 57,0% a giugno e al 57,3% a luglio, corrispondente a una riduzione complessiva di circa il 42–43%. Non sono emerse differenze nette e costanti nelle condizioni termoigrometriche tra aree ombreggiate e soleggiate. I risultati indicano una disponibilità luminosa potenzialmente compatibile con lo sviluppo del ciliegio, pur non consentendo di definire gli effetti sulla produzione e sulla qualità dei frutti. Ulteriori monitoraggi saranno necessari dopo la messa a dimora, considerando lo sviluppo della chioma, le fasi fenologiche e l’attivazione del sistema di tracking, al fine di individuare strategie di gestione capaci di ottimizzare simultaneamente produzione agricola ed energetica.
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