Elektřina od farmáře: Agrivoltaika dělá z polí elektrárny

Nedaleko Bodamského jezera, v mělkém údolí mezi zalesněnými kopci Hornošvábské vrchoviny, si před třiceti lety pořídilo několik rodin starý statek a začalo na něm ekologicky hospodařit. Těžko mohli tušit, že se jejich farma jednou ocitne pod drobnohledem odborníků z celé Evropy. A to ne agronomů, ale energetiků.

Před pěti lety totiž na třetině hektaru jejich půdy postavilo konsorcium vědeckých institucí a soukromých firem malou solární elektrárnu. Na tom by nebylo nic zvláštního, kdyby panely nestály v pětimetrové výšce, nejezdili pod nimi traktory a nerostla pšenice, brambory, celer a jetel.

Související

Lukáš Bauer

Solární nanopece odstraňují toxické plyny,…

Martin Pokorný

Továrna budoucnosti je variabilní, propojená a…

Demonstrátor v Heggelbachu patří mezi první takzvané agrivoltaické elektrárny ve střední Evropě. Polopropustné panely o úhrnném výkonu necelých 200 kW zachytí přibližně třetinu slunečního světla a zbytek přenechají rostlinám pod sebou. Nějaký ten metr čtvereční plochy pole zabere také ukotvení konstrukce, takže se na něm jetele sklidí zhruba o 5 procent méně, než na stejné ploše nezastřešené fotovoltaikou, a ostatních plodin dokonce bezmála o pětinu méně. Při započtení ceny vyrobené elektřiny však je výnos pozemku přesto prý až o 80 procent vyšší, než kdyby na něm elektrárna nestála.

Koncept agrivoltaiky sice pochází z osmdesátých let, teprve teď se však dostává do středu pozornosti. Instalovaný výkon těchto elektráren stoupá exponenciálně, podle Fraunhoferova Institutu pro solární energetické systémy (ISE) z 5 MW v roce 2012 na přinejmenším 2,8 GW loni. V Evropě sice zatím fungují jen menší systémy o výkonu v desítkách až málo stovkách kW, Číňané ale již provozují agrivoltaické elektrárny o výkonech desítek MW. Možná také proto, že v Říši středu se na odpor veřejnosti zrovna dvakrát nehledí. Těžko totiž říct, jak by na jakási lešení v krajině reagovali třeba Češi, kteří nesnesou ani siluetu větrníku v dáli.

Agrivoltaika ovšem umožní výrazně rozšířit plochu instalované fotovoltaiky bez toho, aby zabírala úrodnou půdu. To se bude hodit zvlášť sousedům, protože pokud se má německá energetika do roku 2050 stát klimaticky neutrální, je podle ISE nutné navýšit výrobu z fotovoltaiky osm až desetkrát. A to už se za loňský rok ve Spolkové republice ze slunce vyrobilo 51 TWh neboli „tři Temelíny“ elektřiny. S tím, že analytici ISE odhadují, že kdyby se v Německu panely na dlouhých nohách instalovaly opravdu nad každé pole, jejich úhrnný výkon by činil zhruba 1700 GW neboli bezmála osm set Temelínů.

Pro „zemědělské“ využití přitom lze upravit panely jakéhokoliv druhu. Nejběžnější křemíkové se jen opatří průhlednou zadní stranou tak, že propustí desítky, ale i až 95 procent slunečního světla. Absence reflexní vrstvy pod polovodičovými plátky panelů sice mírně snižuje jejich účinnost. To ovšem lze kompenzovat použitím oboustranných článků, které i staticky upevněným panelům dovolují využívat světlo dopadající ze strany nebo zezadu. Také proto, že mezi nimi bývají větší rozestupy – agrivoltaické elektrárny pokrývají o jednu až dvě pětiny větší plochu než konvenční systémy o stejném výkonu.

V závislosti na potřebách pod nimi pěstované plodiny mohou panely či třeba trubkové solární moduly také plnit řekněme polnohospodářskou funkci. Například stínit, je-li to rostlině prospěšné, ostatně praxe ukazuje, že díky nižšímu odpařování vody může agrivoltaika snížit potřebu zavlažování až o pětinu. Panely také lze osadit rýnami a sbírat tak dešťovou vodu, nebo pod nimi rozvinout sítě či fólie na ochranu rostlin před povětrnostními podmínkami nebo škůdci.

„Na půdě Evropské unie jsme se zavázali navýšit podíl energie z OZE do roku 2030 na trojnásobek dnešního stavu, a agrivoltaika nám může pomoci tohoto cíle přece jen dosáhnout. A zemědělcům umožňuje ušetřit za energie či si výrobou elektřiny přivydělat. Ideálně by se ovšem agrivoltaické elektrárny neměly stavět s pomocí dotací, ale protože dávají ekonomicky smysl. Zvlášť pokud se systém emisních povolenek rozšíří na zemědělství,“ myslí si Jan Palaščák, šéf skupiny Amper činné na poli obnovitelných zdrojů energie a také iniciátor unikátní virtuální měny CO2IN založené na obchodu s emisními povolenkami.

Současná dotační politika Evropské unie totiž výraznějšímu rozšíření agrivoltaiky paradoxně brání. Není žádným tajemstvím, že jsou čeští zemědělci do velké míry závislí na dotacích, ročně jim na takzvaných přímých platbách z Bruselu přiteče na 22 miliard. Jenže pokud si zemědělec nad pole postaví panely připojené k rozvodné síti, musí se pozemek vyjmout ze zemědělského půdního fondu. A farmář již na pole nemůže čerpat zemědělské dotace, i když na něm dále pěstuje hospodářské plodiny. Po stránce technologické je agrivoltaika ovšem připravena a 60 kilowattové testovací agrivoltaické zařízení u elektrárny ČEZ v Ledvicích tak snad už dlouho nebude jedinou elektrárnou tohoto druhu v Česku.