Co je to agrovoltaika?

Experimentální instalace agrivoltaiky

Foto | Jan Weger / VÚKOZ, v.v.i.

V České republice aktuálně najdeme dvě instalace, jednu mikro na půdě Výzkumného ústavu Sylva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví a druhou v areálu uhelné elektrárny Ledvice. Ani jedna z těchto instalací není dostatečně velká na to, abychom mohli hovořit o reálném či alespoň pilotním projektu. Můžeme tedy s čistým svědomím říct, že agrovoltaika je v České republice na úplném začátku.

Je to dáno i tím, že agrovoltaika má v České republice těžkou startovní pozici. Za tu může především solární boom z let 2009 a 2010, kdy se nám před očima měnila obhospodařovaná pole a louky na fotovoltaické elektrárny. Agrovoltaika ale neznamená zastavení zemědělské produkce. Jejím smyslem je výroba elektrické energie a zároveň zemědělská činnost.

Možných variant agrovoltaiky bychom našli velmi mnoho. Můžeme začít spojením fotovoltaiky s chovem hospodářských zvířat a skončit u skleníků s fotovoltaickou střechou.

Rozlišovat ji můžeme i čistě podle použité technologie a jejích vlastností. Panely mohou být umístěny horizontálně, tedy jak je známe dnes ve většině fotovoltaických elektráren, nebo vertikálně, kdy mohou být použity například na pastvinách skotu.

Různá může být i orientace fotovoltaických panelů. První možností je orientace panelů na jih, ale nejenom v agrovoltaice se dnes využívá orientace východ-západ. V této orientaci vyrábí fotovoltaické panely nejvíce energie z ranního a večerního slunce (což rozhodně neznamená, že by byla výroba v poledne nulová). Poptávka po elektrické energie je totiž ráno a večer vyšší než v poledne, výroba elektrické energie proto lépe pokrývá denní diagram zatížení.

Ovce pasoucí se na solární farmě La Ola na ostrově Lanai na Havaji. Vypásají plevel a trávu v těžko přístupných místech mezi solárními panely a pod nimi.

Licence | Volné dílo (public domain)

Foto | Merrill Smith / Flickr

A v čem jsou hlavní přednosti?

Hlavní proměnnou agrovoltaických instalací je jejich stín. Jeho intenzitu, velikost, to vše si můžeme zvolit, v závislosti na konkrétním případu.

Existují totiž plodiny, které stín vyžadují celoročně, plodiny, které by ho uvítali v některých měsících a samozřejmě i plodiny, které by slunečního záření mohly mít ještě víc i bez jakéhokoliv zastínění. První dva zmíněné požadavky je agrivoltaika schopná vytvořit.

Je tedy zřejmé, že agrovoltaické zařízení nemůže fungovat s každou plodinou. Po celém světě funguje řada pilotních projektů, které ověřují různé intenzity zastínění plodin, pro které je výhodou. Stín fotovoltaické instalace má na daném místě ještě jeden přínos, totiž pomalejší vysychání půdy.

Další neméně důležitou proměnnou je fyzická ochrana pěstovaných plodin. Tu si můžeme nejlépe představit v oblasti ovocnářského zemědělství. Ovocné stromy jsou často přikrývané různě průsvitnou fólií, aby se ochránila úroda před ptáky, prudkým deštěm nebo kroupami. Tato folie může být v některých případech doplněna nebo částečně nahrazena fotovoltaickými panely. Poměr propuštěného a využitého slunečního záření si můžeme dle nabízených panelů zvolit.

V přínosech agrovoltaiky nesmíme zapomínat na ekonomiku. Vyrobená elektřina z fotovoltaických panelů může nejenom ušetřit zemědělcům peníze za spotřebovanou elektřinu, ale také přinést zajímavý výnos. Mít vlastní zdroj elektrické energie je dnes velmi ekonomicky zajímavé a zisk může zemědělci pomoci lépe se vyrovnat například s neúrodou.

Cena elektrické energie se zvedá rychlejším tempem, než kdokoliv čekal, zároveň roste i cena emisních povolenek. Postavit si vlastní zdroj elektrické energie, který pomůže plodinám nebo pomůže zlepšit či udržet kvalitu půdy na obhospodařovaných polích, může být zajímavým řešením.

Experimentální instalace agrivoltaiky

Foto | Jan Weger / VÚKOZ, v.v.i.

Vlastní typy agrovoltaiky se od sebe často velmi výrazně liší už na první pohled. Zatím se zdá, že klasický konvenční fotovoltaický panel, tak jako ho známe dnes, bude mít zastoupení spíše menší, nebo pouze na začátku, a to díky nejnižší ceně.

Hlavní roli bude mít bifaciální fotovoltaický panel, tedy jak je již z názvu patrné, panel, který vyrábí elektrickou energii z obou stran, tedy i ze světla odraženého od země zpět.

Tyto panely dnes existují v nejrůznějších provedeních, kdy si zákazník může zvolit poměr samotného fotovoltaického článku a propouštěného světla. Tyto panely mají uplatnění i mimo agrovoltaiku, a tam se ve většině případů využívá propustnost světla do 10 %.

V agrivoltaice bude zajímavá především propustnost 10 % a více. Zastínění rostlin může být pouze takové, aby neomezovalo jejich růst, a co v celém jejich životním cyklu, respektive ročním cyklu.

Pokud se bavíme o zastínění, měli bychom hned dodat, v jaké zeměpisné šířce se má instalace nacházet. Podmínky Španělska a České republiky v porovnání osvitu jsou diametrálně odlišné. Ostatně, rozdíl najdeme i při porovnání projektů v Severních Čechách a na Jižní Moravě.

Měli bychom si také uvědomit, že technologie agrovoltaiky neznamená jen panely samotné, ale jde i konstrukce, na kterých jsou panely umístěny. Ty se mohou v jednodušších případech podobat té pro konvenční fotovoltaické elektrárny, mnohem častější je ale složitější konstrukce, uzpůsobená na míru podle potřeb pěstovaných plodin.

Konstrukce pro agrovoltaiku na vinici nebo v sadu bude podobná, úplně jiná bude ale technologie u skleníků či fóliovníků s fotovoltaickou střechou nebo konstrukce pro pěstování konvenčních plodin pod fotovoltaikou.

Pokud se podíváme na Evropu a státy nám nejbližší, pilotní agrivoltaické projekty jsou nyní v Německu, Francii, Itálii, Belgii, nebo Nizozemsku. Ve světě bychom asi další pilotní instalaci našli především v Japonsku.

V Německu probíhá pilotní projekt pěstování brambor pod vysokou konstrukcí s fotovoltaikou. Ve Francii bychom našli fotovoltaické panely nad vinicí a nad jablečným sadem. Belgie s Holandskem nabízejí pilotní projekty pěstování malin pod panely.

Experimentální instalace agrivoltaiky

Foto | Jan Weger / VÚKOZ, v.v.i.

Z některých projektů jsou již první výsledky, většinou pozitivní, ale agrivoltaika má plno různých aspektů, které je třeba sledovat. Jeden příklad za všechny, v agrivoltaickém sadu ve Francii měli menší úrodu jablek. Samotná jablka však byla větší a kvalitnější.

Agrivoltaika jako nový obor teprve čeká na svou zásadní roli. Tu brzdí hned několik bariér. Na jakoukoliv agrovoltaiku je pohlíženo jen jako na fotovoltaickou elektrárnu, a proto jí nelze postavit na půdě, která je součástí zemědělského půdního fondu. Půda v zemědělském půdním fondu se liší podle její kvality, takzvaně bonity. Ta udává tzv. bonitní číslo, které známe od 1 do 5, nejkvalitnější je 1, nejméně kvalitní půda je 5. Půdy s horší bonitou lze ze zemědělského půdního fondu vyjmout, v takovém případě však zemědělec ztrácí nárok na tzv. přímé dotace, které dostává na plochu pěstované plodiny. To je asi nejzásadnější překážka rozvoje agrivoltaiky u nás, protože výstavbou fotovoltaiky zemědělská činnost na dané ploše nekončí. Nejde ale pouze o peníze z dotací, především jde o princip a stavební povolení.

Přečtěte si také |

Jak financovat ekologickou obnovu České republiky: šest doporučení pro jednotlivá odvětví

S velmi pomalým řešením této bariéry souvisí i ta další, a to je špatná reputace fotovoltaiky v České republice obecně. Od solárního boomu v letech 2009 a 2010 pohlíží část české veřejnosti na provozovatele fotovoltaiky jako na solární barony, kteří chtějí zničit úrodnou půdu a vydělávat neskutečné dotované peníze.