Agrovoltaika je pro zemědělce příležitost stát se solárbarony

11. srpna 2023
Design
autor: Jan Gerych
Foto: Raphael Faschang, Wien Energie

Spojení farmaření a fotovoltaiky má překvapivé výhody pro obě strany. Dekarbonizace země si navíc vyžaduje širší využití obnovitelných zdrojů a agrovoltaika je způsob, který neohrozí produkci potravin a může jí dokonce prospět.

Agrovoltaika je pro zemědělce příležitost stát se solárbarony

ČESKO – Pokud od příštího roku začne platit novela zákona o ochraně zemědělského půdního fondu, umožní rozjezd agrovoltaiky také u nás. S využíváním obnovitelných zdrojů pro výrobu energie jsme v porovnání s Evropou spíše zaspali, tento krok by nás však mohl postrčit mezi lídry.

Fotovoltaika má u nás cejch z let 2009 a 2010, kdy kvůli špatně nastaveným dotacím vznikaly solární elektrárny na zemědělské půdě. Agrovoltaika však nezabírá půdu potravinové výrobě, naopak ji doplňuje o sklízení energie slunce. Agrovoltaika znamená solární elektrárny nainstalované tak, že pod nimi zemědělská produkce pokračuje, v některých případech dokonce lépe prosperuje. Může jít přitom jak o chovatelství tak pěstitelství.

Možnost kombinace chovu ovcí, či jiné hospodářské zvěře s fotovoltaickými panely asi nepřekvapí. Jak ukazuje šířící se praxe, panely se mohou dobře slučovat i s pěstováním zemědělských plodin. V současnosti se agrovoltaika rozvíjí nejvíce ve Francii, Nizozemsku a Německu, liší se především způsobem instalace panelů. Jedna možnost je horizontální instalace orientovaná na jih, jak známe z běžných fotovoltaických elektráren, na vzestupu je ale vertikální instalace oboustranných (bifaciálních) panelů s orientací východ-západ. Tyto získávají srovnatelné množství energie, ne-li větší a špičky mají ráno a večer – tedy v časech, kdy je i spotřeba energie nejvyšší, takže nedochází k přepínání sítě.

Další možnost jsou sofistikovanější přístřešky ze solárních panelů, které přímo zakrývají rostliny. Fungují tedy i jako ochrana před prudkými dešti, ptáky a nadměrným slunečním zářením. Nejsou vhodné pro všechny plodiny, ale třeba vinice, chmelnice a některé ovocné sady ano. Ostatně solární buňky se liší světelnou propustností, takže je možné si vybrat podle stínomilnosti rostlin. Panely také nemusí tvořit souvislá vrstva solárních buněk, mohou být kombinované se zcela průhlednými pásy, takže pod sebe vpustí potřebné množství slunečního svitu. Ve Francii byla výsledkem jejich instalace v jablečném sadě menší sklizeň, zato ale větších a kvalitnějších jablek.

Zvláštní kategorie agrovoltaiky jsou, nebo spíš brzy budou, fotovoltaické skleníky. Pro ty jsou nejlepší poloprůhledné organické solární buňky. Organické soláry jsou ještě stále ve vývoji, ten však uspokojivě postupuje a aktuálně řeší, jak prodloužit jejich celkovou životnost. Mají tu výhodu, že jejich likvidace nevytváří tak nebezpečný odpad jako klasické anorganické soláry a navíc jsou poloprůhledné. Díky tomu budou ideální právě pro výrobu skleníků, které budou zároveň fungovat jako sluneční elektrárny. Pokusy s nimi navíc odhalily, že se v nich rostlinám daří líp než na přímém slunci. Sluneční paprsky překvapivě nejsou to nejdůležitější pro růst rostlin, jejich intenzita může naopak popálit listy, nebo rostlinám přivodit úpal. Organické solární buňky blokují ultrafialové záření, což rostlinám prospívá.

Částečné zastřešení panely může tedy rostlinné produkci svědčit a stejně to funguje i na druhou stranu. Podrost pomáhá ochlazovat panely, které si tím udržují lepší účinnost, než když jsou přehřáté. Stín fotovoltaiky také pomáhá zpomalovat vysychání půdy. Naše legislativa dosud nezná příležitost souběhu sluneční elektrárny se zemědělskou produkcí a instalace panelů je možná až po vyjmutíí daného pozemku z ochrany zemědělského půdního fondu. To ale znamená ztrátu zemědělské dotace. Po novelizaci zákona už bude instalace technologie na zemědělské půdě legání a do cesty se zemědělcům-energetikům bude moci postavit už jen územní plánování. Na trhu už nyní působí společnosti, které zájemcům realizují technologii na míru a na klíč, včetně skladování energie a možnosti zpětného odprodeje do sítě.

Agrovoltaiku úspěšně testují od roku 2019 ve Vídni, kde na největším projektu Rakouska spolupracuje městská organizace Wien Energie s přírodně-technickou univerzitou BOKU Wien. Na severovýchodním předměstí nainstalovali na poli 400 vertikálních bifaciálních fotovoltaických panelů. Jsou mezi nimi desetimetrové rozestupy, což umožňuje tradiční využívání zemědělských strojů a hospodaření se tedy velmi podobá klasickému zemědělství. K ochraně panelů od škod způsobených zemědělským provozem zůstává mezi moduly a ornou půdou přibližně metrový rozestup, který zároveň napomáhá zvýšení biodiverzity.

Dosavadní průběh a získané poznatky vnímají ve Vídni s potěšením. V roce 2021 po výstavbě panelů zaseli zemědělci nejprve vojtěšku pro zlepšení kvality půdy. V loňském roce následovaly různé druhy obilovin (pšenice, špalda a ječmen) a sója, letos pokus pokračuje podle principu střídání plodin. Koncem roku chce Vídeň všechny dosavadní výsledky zanalyzovat a rozhodnout o dalším vývoji výzkumného projektu. Kombinované využití pozemku zvýšilo díky výnosům z elektřiny jeho celkovou ekonomickou efektivnost. Panely přitom zabírají pouze kolem jednoho procenta pozemku, asi 14 procent zaujímají květnaté pásy a valnou většinu 85 procent stále tvoří orná půda.

„Agrární fotovoltaika v kombinaci s digitalizovaným zemědělstvím nabízí zemědělcům nové možnosti v jejich hospodaření, včetně dodatečného příjmu a velkého technologického pokroku. Zelenou energii lze například využít přímo pro výrobu potravin, což znamená další snížení emisí CO₂. Díky specifické podobě zemědělské fotovoltaiky bude v blízké budoucnosti možná také automatizace,“ vysvětluje ředitel výzkumného zemědělského centra vídeňské BOKU, profesor Helmut Wagentristl.