“Přinášíme do Česka know-how na stavbu plovoucích fotovoltaik,“ říká technický ředitel PKV Jiří Španihel

„První vlaštovka v oblasti plovoucích fotovoltaik vznikla už v roce 2007 v Japonsku,“ říká Jiří Španihel. „Důvody, proč trvalo celých patnáct let, než se začaly plovoucí fotovoltaiky (PFVE) užívat v širším měřítku, jsou především dva. Starší instalace byly drahé a jejich stavba byla velmi náročná. Proto bylo žádoucí nejdříve využít potenciálu zemních ploch. Po jejich zastavění ale plovoucí fotovoltaiky zažívají novou renesanci.

Za své znovuzrození vděčí PFVE především Nizozemsku. A není divu. Ekologicky smýšlející země hraničí se Severním mořem a její vnitrozemí je poseté obrovským množstvím jezer, rybníků a vodních cest. Půda je proto v Nizozemsku vzácné zboží. Tato skutečnost podnítila mimo jiné vynalézavé využívání vody pro další technologický vývoj. Včetně udržitelné výroby elektřiny.

„Na podnět našeho klienta, který má zájem o naprojektování plovoucích fotovoltaik na vlastní vodní plochy, jsme se spojili s jistou nizozemskou společností. Ta je známá svými inovativními přístupy ke stavbě těchto konstrukčních řešení. V Česku jsme sice odborníky na návrhy fotovoltaických elektráren na střechy a zem, ale tato problematika pro nás byla více méně novinkou. Proto jsme si udělali krátkou exkurzi. A přivezli si potřebné know-how, jehož potenciál využijeme v Česku naplno,“ dodává Jiří Španihel.‍

Nizozemská společnost stojí mimo jiné za největším solárním parkem v Evropě. Ten postavila díky zdokonalené konstrukci plovoucích fotovoltaik, která funguje na principu stavebnice. Ocelové pozinkované nosníky nadnáší plovoucí polštáře, oba prvky do sebe stačí zacvaknout. A celé řešení následně ukotvit, aby neuplavalo.‍

„Řešení jsme si mohli prohlédnout, osahat a zažít na vlastní kůži. Nejvíc nás zaujala především jeho jednoduchost. Přirovnal bych ho ke skládání lega,“ dodává Španihel. „Celá kostra je ukotvena na několika místech do břehu nebo do dna. Jediná část konstrukce se navíc nedotýká vody, ponořeny jsou pouze plováky. Tím se jednak snižuje riziko koroze, jednak se zvyšuje i stabilita celého řešení.“‍

Plováky jsou vyrobeny ze speciálního druhu materiálu, který se dokáže přizpůsobovat zamrzání vody i roztahování konstrukce během parného léta. Ukotvení navíc dokáže regulovat změnu hladiny. Řešení proto dokáže fungovat celoročně v různých podmínkách a ve všech klimatických pásmech.

‍„Plováky mají hned několik výhod. V první řadě na konstrukci drží mechanickou silou. Stačí je tedy pouze sevřít, nemusíte do nich vrtat, nebo narušovat jejich povrch. Jejich materiál je navíc velmi pružný. Nevadí proto, když zamrzne voda ani když se během léta začne roztahovat konstrukce. Plováky se těmto podmínkám dobře přizpůsobí,“ říká Jiří Španihel. „Další výhodou je, že kotvy dokážou regulovat dilataci a změnu vodní hladiny. Vertikálně plus minus metr, horizontálně třikrát víc.“

Nutno podotknout, že se fotovoltaické elektrárny primárně hodí na sladkovodní plochy s nízkým vlnobitím. Slaná voda v kombinaci s vlnami snižuje životnost panelů, která by měla dosahovat zhruba třiceti let. Kolem PFVE proto narazíte na tzv. vlnolamy, které mimo jiné zajišťují právě i stabilitu konstrukce. ‍

„Obrovským překvapením pro nás bylo to, že nám vůbec nepřišlo, že chodíme po vodě. Nic se tam nevlnilo, tak to bylo celé stabilní. Bylo to podobné, jako by někdo vybetonoval velkou plochu a postavil na ní panely,“ dodává Španihel. „Samozřejmě nás zajímalo i potencionální využití na moři, ale toto holandské řešení pro to není určeno. Největším problémem jsou tady právě vlny. Z logiky věci si proto myslím, že se tyto elektrárny začnou instalovat na moře až tehdy, kdy vyčerpáme kapacitu a potenciál jiných vodních ploch, střech, brownfieldů a polí (agrivoltaik).“

Vodní plochy s největším potenciálem pro instalaci fotovoltaik jsou primárně nevyužívané brownfieldy. Sem můžeme zařadit odkaliště, zatopené lomy a doly, popřípadě kontaminované rybníky.

Fotovoltaická řešení lze každopádně stavět na vodních přehradách nebo rekreačních objektech. Samotná konstrukce se dá stavět v různých tvarech a velikostech, jediné omezení tedy tvoří velikost vodní plochy. A minimální velikost fotovoltaické elektrárny. ‍

„S ohledem na vyšší pořizovací náklady se stavba fotovoltaiky na vodě vyplatí od velikosti zhruba 750 kWp, což není úplně málo. Tyto elektrárny zabírají poměrně dost místa, s čímž se musí počítat už při samotné projekci. S ohledem na samotnou konstrukci mě ale žádné limity ani negativa nenapadají. Snad jenom to, že se kvůli speciálním komponentům a postupům zvyšuje pořizovací cena. To ale na druhou stranu částečně vyvažuje větší účinnost plovoucích fotovoltaik, takže návratnost je zhruba stejná jako u konvenčních řešení,“ říká Jiří Španihel.‍

Fotovoltaické panely jsou obecně účinnější v chladnějším prostředí. Nejúčinnější bývají kupříkladu v květnu, kdy intenzivně svítí slunce, ale teplota vzduchu nepřekračuje dvacet stupňů. Voda zajišťuje fotovoltaickým panelům dobré chlazení, jejich účinnost proto roste, a to zejména v letních měsících.  

„Řádově se jedná o nárůst do deseti procent,“ upřesňuje Jiří Španihel. ‍ K tomu připočtěte rostoucí ceny elektřiny a plynu i štědrou dotační politiku. Návratnost investice se i přes vyšší vstupní náklady pohybuje v nižším řádu let, což dělá z plovoucích fotovoltaik ideální zdroj elektřiny. Ten je schopen vyrábět energii za cenu, která je nezávislá na aktuálních světových jevech. ‍  

„Návratnost projektu může klesnout i pod čtyři roky. S ohledem na minimální velikost fotovoltaiky ale bude takový projekt dávat smysl spíše u obcí, případně firem s vlastními vodními plochami,“ říká Jiří Španihel. „Obce začínají řešit vlastní zdroje elektřiny čím dál víc, a to zejména s ohledem na plánovanou komunitní energetiku. Především pro ně bude proto dávat smysl mít na rybníku fotovoltaickou elektrárnu, která nebude zabírat půdu, ale která bude efektivně vyrábět dostatek energie pro vlastní potřebu. A to za předem jasnou cenu, která se nebude odvíjet od ceny elektřiny na burze.“ ‍ ‍

Díky tomu, že jsou fotovoltaické panely průsvitné, nenarušují fungování vodních ekosystémů, kupříkladu ryb. Ty dokáží i při osazení většiny vodní plochy fungovat stejně, jako doposud. ‍ Jako bonus navíc panely zabraňují odpařování vody, takže zajišťují i jakousi pojistku pro vodní rezervoáry. To si uvědomují i v suchu postižených oblastech.‍

“Fotovoltaiku všichni vnímáme jako skvělý zdroj obnovitelné energie, ale s jejím využíváním na vodě se objevují i další benefity pro životní prostředí. V Kalifornii kupříkladu vzniká projekt na stavbu tzv. solárních kanálů. Jeho podstata spočívá v tom, že se panely nainstalují na vybrané řeky, čímž zabrání odpařování vody a zároveň budou efektivně vyrábět elektřinu. Pokud by se takto využilo větší množství vodních ploch, tak by to byl poměrně efektivní způsob i v boji proti globálnímu oteplování, na které má vodní pára nemalý vliv,“ komentuje problematiku Jiří Španihel.

"Věřím tomu, že plovoucí fotovoltaiky nabízejí tolik bezkonkurenčních benefitů, že je za pár let budeme běžně potkávat na všech vodních plochách. Jejich přinos je obrovský, a to s minimálním dopadem na životní prostředí i komfort člověka. Navíc se tím částečně vyřeší problém se stavbou fotovoltaik na zelené louce. Vyjmout půdu ze zemědělského půdního fondu a postavit tam elektrárnu dnes není jednoduché a do budoucna se na tom určitě nic nezmění,“ říká Jiří Španihel. ‍

„Navíc nalezneme smysluplné využití pro brownfieldy a jinak znehodnocené plochy. Proto věřím tomu, že stavba fotovoltaik tohoto typu bude velmi žádoucí. A je mi ctí, že jsme v PKV jednou z prvních vlaštovek, která tuto problematiku dokáže v Česku naprojektovat a efektivně řešit,“ uzavírá Španihel.

Zajímá vás téma managementu udržitelnosti, ESG a energetických úspor?

Zaregistrujte se do našeho newsletteru, kde o těchto tématech píšeme víc!