Co to je agrivoltaika?

Pojem agrivoltaika označuje současné využití zemědělské půdy pro pěstování plodin, případně pastvu dobytka a výrobu elektrické energie prostřednictvím Fotovoltaických panelů. Hlavním cílem tohoto nového směru je především zvýšit využitelnost dané plochy.

Agrivoltaika přináší mnoho benefitů, ať už přímých nebo nepřímých.

Společné využití má i další přímé pozitivní vlastnosti, jako například zastínění půdy, tedy omezení evaporace vody, nebo výrobu elektrické energie z obnovitelných zdrojů místo zdrojů fosilních. Evaporace neboli vypařování vody ze zemského povrchu je přirozená věc, ale pokud chceme ochránit plodiny i v letních měsících, kdy je vláhy nedostatek, agrivoltaika toto řešení nabízí. Fotovoltaické panely umístěné nad plodinamimohou také fyzicky chránit dané plodiny a zamezit například zničení ovocných plodů při přívalovém dešti nebo krupobití. Fyzická přítomnost panelů může sloužit jako nástroj pro ochranné pásy mezi půdními bloky pro zmírnění eroze, a to díky lepším podmínkám pod nimi.

Německý institut pro normalizaci DIN společně s velkými partnery jako je Franhofer ISE, prezentují definici agrivoltaiky jako:

„Kombinované využití jedné a téže plochy pro zemědělskou výrobu jako primární využití a pro výrobu elektřiny pomocí fotovoltaického systému jako sekundární využití."

Cesta agrivoltaiky v České republice

Výhody agrivoltaiky

Agrivoltaická řešení přináší společné využití půdy pro zemědělskou činnost a výrobu elektrické energie z obnovitelného zdroje. Z nepřímých vlivů je to například stabilizace ekonomické situace zemědělců, a to díky stabilizaci produkce, i příjmů z prodané elektřiny, respektive snížení nákladů na spotřebovanou elektřinu.

My v Zenergo Energy chápeme agrivoltaiku vždy jako pomůcku pro zemědělství. To znamená, že výroba elektrické energie z fotovoltaických panelů by neměla v žádném případě omezovat pěstované plodiny. Existuje samozřejmě mnoho variant agrivoltaiky ve spojení s mnoha druhy pěstovaných plodin. Výsledná synergie mezi výrobou elektrické energie a pěstováním plodin bude mít tedy různé podoby, ale vždy musí existovat. Vzhledem k různým druhům plodin se liší i hlavní výhody tohoto spojení. Ve většině případů se ale bude jednat o fyzickou ochranu plodin, vytvoření stínu, který rostliny ocení především v letních horkých měsících. Pokud vnímáme agrivoltaiku jako posilující prvek s efektem ochranných pásů mezi půdními bloky, může nám tak pomoci omezit erozi, a tím udržet kvalitu, ale i cenu obhospodařované půdy.

Všechny výše zmíněné pozitivní efekty jsou již testovány a popisovány v případových studiích ze zahraniční, převážně z Francie, Itálie, Německa nebo Holandska. Výzkumné ústavy v České republice již začínají testovat agrivoltaikui u nás.

Příklady agrivoltaických řešení

Rozlišujeme mnoho způsobů umístění fotovoltaických panelů nad zemědělskou půdu. Hlavními dvěma jsou vertikálně umístěné panely orientované směrem východ západ nebo umístění panelů na konstrukci do výšky umožňující zemědělským strojům vykonávat pod nimi potřebné činnosti. Konstrukce a umístění panelů, vychází především z již zavedených způsobů pěstování konkrétních druhů plodin.

První zmíněná varianta se v zahraničí používá především v kombinaci s trvalým travním porostem. Na něm probíhá pravidelné sečení a výroba sena nebo pastva dobytka. Druhá varianta může mít podobu vysoké konstrukce, pod níž mohou projíždět zemědělské stroje. Propustnost světla Ize vždy volit dle pěstovaných plodin. Dalším způsobem může být umístění fotovoltaických panelů na konstrukci pro vinnou révu nebo ovocný sad. Spojení fotovoltaického systému s trvalou kulturou představuje výhodu ve srovnatelné době životnosti trvalých kultur i fotovoltaických panelů. Třetí možností je skleníková konstrukce, kdy panely pokrývají střechu skleníku. Můžeme si představit otevřenou konstrukci pouze s polopropustnou střechou s fotovoltaickými panely, případně uzavřený skleník. Ve všech výše zmíněných případech lze použít klasické, bifaciální, ale i speciální agrivoltaické panely. Vždy záleží na podobě dané konstrukce a zvolené propustnosti světla.

Vertikální umístění panelů

(orientace východ-západ, bifaciální panely)

- Trvalý travní porost
- Senoseče, pastva dobytka
- Pěstování konvenčních plodin menšího vzrůstu
- Ochranné pásy mezi půdními bloky
- Jednoduchá instalace, nízká zastavěnost plochy
- Pilotní projekty v Německu – Next2Sun

Vysoká konstrukce nad konvenčními plodinami

- Pěstování konvenční plodin, které nepotřebují 100 % slunečního záření
- Brambory, chřest, obilí, kukuřice, atd.
- Možnost podjezdu klasické velké zemědělské techniky - výška 5 a více metrů
- Volba procenta zastínění, možnost použít natáčecí panely
- Projekt APV-Resola, Německo - pěstování brambor a dalších plodin

Vyšší konstrukce pro trvalé kultury

- Společné využití konstrukce pro agrivoltaiku a pro vinnou révu, či ovocné stromky
- Vinná réva, ovocné stromy (jabloně, hrušně, třešně atd.)
- Možnost umístit bifaciální panely nad systém rolovacích plachet a sítí pro přikrytí sadu
- Orientace východ-západ i jih
- Pilotní projekty tohoto typu nalezneme na jižním pobřeží Francie

Skleníková konstrukce

- Agrivoltaika jako fotovoltaická střecha skleníku nebo fóliovníku
- Využití propustných bifaciálních nebo jiných speciálně upravených panelů dle požadovaného procenta propuštěného světla
- Uzavřené konstrukce - salát, houby, rajčata, cibule, levandule, atd.
- Otevřené konstrukce – maliny, ostružiny, borůvky, levandule, atd.
- Pilotní projekt nalezneme například v Holandsku - farma malin - Baywa r.e.

Fotovoltaické panely využívané pro agrivoltaická řešení jsou běžně konstruované tak, aby například vydržely krupobití s průměrem krup 2,5 cm, ale i vyšší. Nárazový vítr i přívalový déšť musí vydržet i fotovoltaická elektrárna v konvenční pozemní instalaci jak ji známe dnes. Konstrukce agrivoltaického řešení, kabelové vyvedení výkonu, střídače, budou navrženy a konstruovány i s ohledem na vyšší umístění panelů, ale technicky nebudou výrazněji odlišné oproti konvenční pozemní fotovoltaické instalaci.

Dle typu agrivoltaiky a typu pěstovaných plodin bude zvolena hloubka uložení kabelů. Celková odolnost konstrukce i fotovoltaických panelů záleží především na kvalitě, zpracování a typu panelů. I běžné fotovoltaické elektrárny jsou vždy přizpůsobené místním povětrnostním i klimatickým jevům.

Zabýváme se osvětou a rozvojem energetiky na našem území.

Jsme průkopníky agrivoltaiky a podílíme se na pilotních instalacích v ČR.

Vyrobilo studio Softíci s.r.o.

ZENERGO Energy s.r.o. je součástí holdingu ZENERGO a.s.

Vyrobilo studio Softíci s.r.o.

ZENERGO Energy s.r.o. je součástí holdingu ZENERGO a.s.