I v České republice bychom mohli v dohledné době vidět nad poli fotovoltaické panely. Ministerstvo životního prostředí připravuje novelu, která by měla i v naší zemi umožnit na pohled současné využívání půdy k zemědělské výrobě i produkci energie. Návrh novely by měl být hotov v březnu, jak zjistil server Ekonews. Spojení zemědělské produkce a výroby elektřiny se v mnoha ohledech nabízí, v praxi se ovšem ve větším měřítku zatím nikde nevyužívá. A Česko rozhodně nepatří mez lídry v oboru. Agrovoltaika se v tuzemsku teprve rozjíždí, žádný projekt ještě nefunguje. „Nejdále je firma Zenergo, která v první polovině roku 2023 začne stavět zdroj o výkonu 800 kWp [kilowattpeak — míra nominálního výkonu solárního panelu či celé elektrárny za plného slunce (v laboratorních světelných podmínkách) — pozn. red.] na jižní Moravě, navzdory právním překážkám,“ uvedl pro novináře Martin Abel z Klubu Agrovoltaiky. Bude to nejspíš první společnost v Česku, která se do výroby elektřiny spojené s pěstováním plodin pustí. Ostatní zájemci zatím údajně vyčkávají. Důvodem je do značné míry právě chybějící legislativa. To se ale brzy změní. Ministerstvo životního prostředí již poslalo do připomínkového řízení novelu zákona o ochraně zemědělského půdního fondu, která kromě boje proti erozi upravuje také agrovoltaiku. „Chtěli bychom jej předložit na vládu do konce letošního března,“ potvrdil pro Ekonews.cz náměstek ministra životního prostředí Petr Hladík. Novelu zákona již ministerstvo životního prostředí jednou projednávalo. Během května a června minulého roku se ale sešlo tolik připomínek, že resort návrh přepracoval a předložil ho v nové podobě znova do připomínkového řízení. „Dosavadní návrh ministerstva životního prostředí zavádějící agrovoltaiku byl prostě mimo realitu. Zemědělec se zájmem o agrovoltaiku si měl nejdřív zažádat o změnu územního plánu, nechat půdu odejmout ze zemědělského půdního fondu, rozloučit se s dotacemi a pěstovat maximálně ovoce nebo víno. Za dobrý úmysl byl po zásluze potrestán,“ popisuje původní záměry ministerstva Abel. Současná podoba novely je podle něj pro zájemce o agrovoltaiku příznivější. Půda, na které zemědělec současně pěstuje plodiny a vyrábí elektřinu, zůstává podle novely v zemědělském půdním fondu. Provozovatel fotovoltaických panelů nad polem může také čerpat dotace a nemusí platit odvody.
Plodiny pro agrovoltaiku
Pokud zákon projde v této podobě, před instalací fotovoltaických panelů bude muset zemědělec získat pouze územní a stavební povolení. Bude také potřebovat souhlas se záměrem spojit výrobu elektřiny s pěstováním plodin od orgánu ochrany zemědělského půdního fondu. A po získání všech potřebných povolení bude muset komunikovat s úřady, které budou hlídat, zda plní podmínky dané zákonem. Podle původního návrhu mohli zemědělci agrovoltaiku instalovat pouze nad sady, chmelnice nebo vinice, tedy nad takzvané trvalé kultury. Podmínka už v nové podobě novely není. Detailní seznam plodin, nad nimiž bude možné fotovoltaiku instalovat, stanoví až prováděcí vyhláška. Podle Abela má novela navzdory úpravám nedostatky. „Nedává logiku, aby stát administrativně zatěžoval menší instalace (typicky výzkumné) více než ty nad 1 MW. Zákon by se měl konečně oprostit od hledání jediného účelu půdy,“ popisuje. Zmiňuje také, že nevidí žádný pádný argument, proč neumožnit vertikální agrovoltaiku u ochranných pásů na orné půdě.
Roky experimentů
Nápad využívat půdu zároveň pro zemědělství a energetiku není rozhodně nový. Především kvůli ceně obnovitelných zdrojů šlo však dlouho o možnost ryze teoretickou. A tak i samotný název — „agrovoltaika“ — se objevil až o 30 let později, v roce 2011. Při vhodném použití a ve vhodném prostředí by mohla být pro (některé) zemědělce relativně zajímavou formou přivýdělku. Vedle toho, že výrobou solární elektřiny zvýší profitabilitu své zemědělské půdy, díky stínicímu efektu panelů lze také snížit spotřebu vody, a v důsledku tak přispět i k regeneraci biotopů. Ve společenském kontextu může tento trend vést i ke zlepšení u nás poněkud pošramoceného obrazu solární energetiky. Nutno však dodat, že zatím bylo provedeno poměrně málo výzkumů v reálných podmínkách, které by skutečně umožnily určit, jak může systém v praxi fungovat. Zřejmě vůbec prvním je pilotní projekt Fraunhoferova institutu pro solární energetické systémy (Fraunhofer ISE — Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems) nedaleko Bodamského jezera. Na ploše o velikosti 0,34 ha je instalována FVE na 5 m vysoké konstrukci. Celkový instalovaný výkon dosahuje 194 kW. Nainstalovány jsou tu oboustranné panely, které vyrábějí elektřinu i z odraženého slunečního záření od zemského povrchu. Projekt má poměrně jednoduchý cíl: porovnat růst stejných plodin na dvou referenčních plochách. Jedna plocha má nad sebou konstrukci s panely, na druhé je aplikován běžný způsob hospodaření. Porovnání dvou těsně spolu sousedících ploch poskytuje nejrelevantnější výsledky.
Někdy méně, jindy více
Jak se ukazuje, rozdíly mohou být poměrně značné a do značné míry závisejí na lokálních podmínkách a na počasí v daném roce. Projekt byl zahájen v roce 2017, kdy byla úroda pod fotovoltaikou o téměř pětinu (přesněji o 18 %) nižší než na sousední kontrolní ploše. V roce 2018, který byl výrazně slunečnější a sušší než rok předchozí, byl rozdíl výrazně menší. A úroda některých plodin byla dokonce na zastíněné ploše cca o desetinu vyšší. Za suchých let tedy mohou panely mít dvojí pozitivní efekt. Nejenom, že vyrábějí „zelenou“ energii, ale jejich stín také snižuje vysychání půdy. Velmi tedy záleží na počasí a na podmínkách v dané lokalitě. Ukazuje se například, že v suchém a teplém klimatu může být vliv zastínění v mnoha ohledech pozitivní a možné benefity tedy zajímavější. Příkladem může být vinařství Piolenc na jihu Francie. To je součástí pilotního projektu společnosti Sun’Agri, která na tomto místě testuje využití fotovoltaických systémů ve spojení s pěstováním vína, přesně řečeno tedy vinné révy. Na ploše 600 m2 se réva pěstuje pod fotovoltaickými panely s výkonem 84 kW (panely nepokrývají celou plochu, proto tak malý výkon na takovou výměru). Konstrukce je pouze něco přes 4 m vysoká, protože vinná réva se obhospodařuje výrazně menšími stroji než běžné zemědělské plodiny. Pro zajímavost, v částečném zastínění se na vinici sleduje odrůda Grenache Noir, jedna z nejrozšířenějších odrůd červeného vína na světě, která tvoří velkou část (80 %) vína typu Châteauneuf-du-Pape. Réva je v mnoha ohledech pro agrofotovoltaiku vhodná plodina. Potřebuje sice slunce, ale v jižní Francii ho má více než dost. Zastínění nemá žádný negativní vliv na kvalitu hroznů, protože vinná réva nepotřebuje 100 % slunečního záření, které v této zeměpisné šířce na zem dopadá (samozřejmě v severnějších šířkách by to mohl být problém). Naopak, v posledních horkých letech zastínění spíše pomohlo, protože podle průběžných výsledků tohoto experimentu se snížila potřeba vody pro růst rostlin o 22 %. A to především proto, že díky zastínění půda na vinohradu vodu méně ztrácela. Rostliny z takovýchto instalací by tedy mohly být o něco odolnější vůči vlnám suchých období s nedostatkem dešťových srážek.
Pastva pro panely, panely pro pastvu
S podobným závěrem přišel i experiment z roku 2020, který měl zkoumat vliv agrovoltaiky na pastviny. Byly pro něj vybrány dvě lokality s odlišnými klimatickými podmínkami, například zhruba o půl kilometru jinou nadmořskou výškou. Samozřejmě v jiných ohledech šlo o lokality podobné: obě zahrnovaly ovčí farmu a rozlehlé pastviny. Výsledky měření provedených během léta roku 2020 ukázaly, že v průměru byla na obou měřených místech vlhkost půdy pod panely o 28 % vyšší než v uličkách vystavených plnému slunečnímu svitu. Co se týče teploty půdy, ta byla ve stínu panelů o 4 až 6 °C nižší, takže byla méně ohrožena vysycháním. „Během léta 2020 jsme si rovněž povšimli, že růst trávy byl pod panely o 125 až 200 % vyšší než tam, kde je tráva vystavena plnému slunci,“ popsala průběh experimentu pro novináře Catherine Picon-Cochard, ředitelka výzkumu ekosystému travních porostů v INRAE (Institut national de la recherche agronomique — francouzský veřejný výzkumný ústav věnovaný zemědělské vědě). „Index vegetace je tam také vyšší, což znamená, že tráva zůstává déle zelená,“ dodává. „Během prvního roku výzkumu jsme pozorovali lepší kumulativní produkci biomasy s hladším rozložením zdrojů krmiv v průběhu celého roku. Zatímco tedy změna klimatu pozměňuje kalendář produkce krmiv, tato zvýšená letní produktivita může být pro chovatele přínosem,“ uvádí se ve společné zprávě společností Photosol, JPee a INRAE.
Milionové zisky
Francie však není jedinou zemí, která vědecky zkoumá účinky agrovoltaiky. Již v roce 2016 zavedl americký stát Minnesota zákon na podporu rozvoje divoké vegetace ve fotovoltaických parcích, která má přispět k lepšímu množení opylujícího hmyzu. Kolem tamních solárních elektráren bylo vytvořeno více než 930 ha biotopů tohoto typu. O dva roky později přijal podobné předpisy i stát Illinois. Vědci z Argonne National Laboratory poté studovali dopady těchto opatření. Zaměřili se na solární elektrárny s výkonem větším než 1 MW. Studie zahrnovala 2 888 fotovoltaických parků na celkové ploše přibližně 12 000 km2. Jejich práce prokázala, že uvedená opatření významně přispěla k zastavení kolapsu hmyzích populací v okolí fotovoltaických elektráren a výrazně zvýšila produktivitu okolních polí. Vědci také odhadli, že pokud by všechny fotovoltaické farmy zahrnuté do studie byly osazeny travinami a divokými květinami, představovalo by to například pro sousedící zemědělce pěstující sóju zisk až 1,75 milionu dolarů, v případě pěstování mandlí dokonce až 4 miliony dolarů. K podobným výsledkům dospělo i několik evropských výzkumných projektů. Patří k nim například projekt Solar- EcoPlus nizozemské nezávislé vědecké instituce TNO, jehož členové v současné době studují vliv solárních farem na kvalitu půdy a biodiverzitu. „Dobře navržené a provozované fotovoltaické parky mohou mít příznivý vliv na biologickou rozmanitost,“ říká Wim Sinke, koordinátor tohoto projektu. „Pokud je porovnáme s intenzivními zemědělskými monokulturami, mohou dosahovat lepších výsledků, a to jak z hlediska zvyšování rozmanitosti vegetace, tak i ve vytváření vhodných stanovišť pro ptáky a hmyz,“ dodává. Současně však Wim Sinke také varuje, že solární parky vybudované výhradně za účelem maximalizace energetického výnosu mohou způsobit nedostatek světla pro rostliny a nerovnoměrnou distribuci vody na zemi. Tato situace pak může vést k chudnutí vegetace nebo i k vymizení některých druhů. Může rovněž dojít k dlouhodobému snížení kvality půdy. /jj/
