Lze na poli vybudovat fotovoltaickou elektrárnu a zároveň zachovat plnohodnotnou zemědělskou produkci? Ano. A právě takové spojení výroby obnovitelné energie a pěstování zemědělských plodin od roku 2019 testují i přímo ve Vídni. Vyšší efektivita využití půdy i dodatečné zisky z produkce energie přinesly spokojenost zemědělcům i městskému výrobci elektřiny Wien Energie.
Využití zemědělských ploch pro pěstování plodin a současně i výrobu obnovitelné energie, zkráceně agrovoltaiku, testuje vídeňský energetický podnik Wien Energie ve spolupráci s přírodně-technickou univerzitou BOKU Wien od roku 2019. V rámci testu vyrostlo před dvěma lety na jednom z polí na severovýchodním předměstí Vídně kolem 400 vertikálních oboustranných fotovoltaických panelů, které tvoří největší agrovoltaickou elektrárnu svého druhu v Rakousku.
Takzvané bifaciální moduly postavené v řadách vedle sebe přeměňují sluneční světlo na elektřinu z přední i zadní strany. Mezi panely přitom rostou běžné zemědělské plodiny a rozestupy umožňují vjezd i manipulaci potřebné zemědělské techniky.
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.
Rakouské hlavní město si již dříve stanovilo za cíl dosáhnout do roku 2040 uhlíkové neutrality a sází při tom na zvyšující se produkci solární energie. Městský energetický podnik Wien Energie nyní provozuje kolem 400 fotovoltaických elektráren s výkonem 116 MW, do konce roku má přibýt dalších 60 zařízení.
Cílem Wien Energie je dosáhnout do roku 2030 celkového výkonu 1 000 megawattů výkonu z obnovitelných zdrojů. Najít vhodné plochy pro získávání obnovitelné energie v množství dostatečném pro dvoumilionovou metropoli je však složitým úkolem.
Střešní panely nebudou stačit
„Samotné fotovoltaické systémy na střechách nebudou v budoucnu stačit k pokrytí poptávky po elektřině z obnovitelných zdrojů. Aby bylo možné využít veškerý potenciál, je nutné zvolit vhodný fotovoltaický systém v závislosti na okolnostech. Střešní, pozemní a zemědělské fotovoltaické systémy zde vytváří cennou kombinaci,“ zdůrazňuje Michael Strebl, generální ředitel Wien Energie.
„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.
Nadějné výsledky
Dosavadní průběh a získané poznatky vnímají ve Vídni s potěšením. Kombinované využití pozemku zvýšilo díky výnosům z elektřiny jeho celkovou ekonomickou efektivnost. Panely přitom zabírají pouze kolem jednoho procenta pozemku, asi 14 % zaujímají květnaté pásy a valnou většinu 85 % stále tvoří orná půda.
Vertikální panely podle Wien Energie produkují stejné množství proudu jako tradiční panely směřované jižním směrem. Díky orientaci na východ a západ ale vyrábí nejvíce energie v době nejvyšší poptávky. Kombinace klasických a oboustranných panelů umožní rozložit výrobu v průběhu dne a tím ulehčit síti.
Desetimetrové rozestupy mezi moduly na pokusném poli u ulice Schafflerhofstraße dovolují tradiční využívání zemědělských strojů, 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.
Ve Vídni zatím zkoušeli tři způsoby, jak tyto pruhy udržet bez plevele. Nejvíce se osvědčil výsev speciální květnaté směsi a mechanická údržba lučního osiva.
Technické detaily vertikálního agrivoltaického systému ve Vídni
Výkon: 158,4 kWp
Počet modulů: 396
Rozestup mezi řadami: 10 m
Celková plocha: cca 5 000 m2
Orientace modulů: vertikální, východ-západ
Přibližná roční produkce: 184 380 kWh
No, ten nápad vypadá zajímavě. Až dosud jsem měl za to, že argivoltaika je vhodná jen pro plodiny, které jsou nenáročné na slunce (maliny, brambory apod.). Při orientaci FV panelů v ose sever – jih však na ně bude dopadat nejvíce slunečního světla při východu a západu slunce, tedy v době, kdy bývá největší odběr.
Kolem poledne, když slunce svítí z jihu a s největší intenzitou, pak bude nejvíc svítit na obilí. A zemědělská technika mezi řadami svisle natočených panelů, vzdálených 10 m od sebe, v pohodě projede. Každý si tedy přijde na své…