Brambory nebo solární elektřinu? Dá se získat obojí současně!

07. června 2018

Jedna plocha, dvě využití? Na biostatku u Heggelbachu v Bádensku-Württembersku to zkusili. Díky vhodným rozestupům využívají solární instalaci a současně na stejné ploše pěstují zemědělské plodiny.

V září 2016 tam zhruba třetinu hektaru „zastřešili“ fotovoltaikou a pod ní nechali růst pšenici, brambory, celer a jetel. Stejné plodiny se pro srovnání pěstovaly i na sousední volné ploše. „Výsledky jsou uspokojivé, ukázalo se, že výnosy plodin byly dostatečné a vyplatí se také solární panely,“ říká Stephan Schindele, projektant z Fraunhofer Institutu, prestižní německé výzkumné organizace, která projekt vedla.

Výzkum poběží do konce roku 2019, dílčí výsledky jsou však známy již nyní: u jetele snížilo zastínění solárními panely výnos o 5,3 %, u ostatních plodin o méně než o pětinu. Celkem 720 bifaciálních fotovoltaických panelů (oboustranných) bylo umístěno v řadách ve výšce 5 metrů v jihozápadním směru. Odstupy mezi řadami byly voleny tak, aby na všechny rostliny svítilo slunce stejně dlouhou dobu.

Dvojí sklizeň

Z ekonomického hlediska se experiment vyplatil, protože výpadek výnosů byl vyrovnán „sklizní“ elektřiny. Solární elektrárna o výkonu 194 kW vyrobila během roku 245 tisíc kWh elektřiny. To je o třetinu víc, než je celoněmecký průměr. „Rozhodující měrou k tomu přispělo použití bifaciálních (oboustranných) panelů, které dokáží využít i odražené záření z prostředí. Za příznivých podmínek, například pokud leží sníh, docilují tyto panely až o 25 procent vyššího výkonu,“ upřesňuje Stephan Schindele.

Součástí experimentu bylo také sledování přínosu fotovoltaiky k energetické bilanci statku. V letních měsících by panely dokázaly pokrýt 90–100 % spotřeby elektřiny. K přímé spotřebě (napájení elektrovozidel a provoz třídící linky) bylo však použito jen 40 % vyrobené elektřiny, zbytek odebral podnik Elektrizitätswerke Schönau. Optimalizací provozu a pořízením bateriového systému plánuje statek zvýšit podíl přímo spotřebované elektřiny na 70 %.

„Jsme teprve na počátku, ale už teď vidíme, že takzvaná agrofotovoltaika může mít výkon až 3 megawatty a v kombinaci s baterií pohánět například zavlažovací zařízení nebo menší zemědělské stroje,“ představuje si projektant Stephan Schindele.

Do budoucna nabízejí velké možnosti pro aplikaci v zemědělství tzv. organické moduly, tedy takové, které lze ohýbat. Mohou to být fólie, které se nalepí na skleník nebo na ochranné tabule proti krupobití. Jejich výhodou je i to, že u nich lze regulovat průchodnost světla mnohem lépe než u pevných panelů.

Rozdíly v nákladech jsou velké

Agrární fotovoltaika je nová věc a německý zákon o podpoře obnovitelných zdrojů s ní nepočítá, nemá tedy nárok na veřejnou podporu. Fraunhofer Institut a další organizace to chtějí změnit. Jako řešení vidí, že by šlo také pro tyto projekty aukce nových kapacit, ve kterých již dnes zájemci o výstavbu větrných nebo konvenčních solárních elektráren soutěží o podporu. Tu pak vyhrají nevýhodnější (tedy nejnižší nabídky).

První jsou Číňané

Největší trh pro agrární fotovoltaiku představuje Čína, kde už byly instalovány kapacity ve výši 2 gigawattů. Největší zařízení tohoto druhu s výkonem 700 MW se nachází na okraji pouště Gobi na plochách bobulovin s kapkovým zavlažováním. Částečné zastínění zemědělských ploch fotovoltaikou tam má přispět i k jejich revitalizaci. Stovky podobných projektů o výkonu 50–300 kW realizovalo také Japonsko, kde jimi chce vláda diverzifikovat příjmy zemědělců a brzdit tak jejich odchod do měst. V Evropě podporuje agrární fotovoltaiku např. Itálie nebo Francie.