Na hladinu vodní nádrže přečerpávací elektrárny Štěchovice umístil ČEZ plovoucí fotovoltaické panely. Chce si tak vyzkoušet, co tento relativně nový trend obnáší. Jak sama společnost říká, nechce se opírat o čísla, která by stála na vodě. V létě už by pak mohla energie z panelů jít do sítě, teď je v pilotním provozu.

„Pilotní provoz bude probíhat po zbytek zimy a na jaře. Chceme otestovat plavební vlastnosti konstrukce na kolísající hladině, její případnou odolnost vůči ledu a také zatížení při sněhové pokrývce,“ vylíčil pro CzechCrunch mluvčí ČEZ Martin Schreier. Nosnost konstrukce tak počítá i se sněhovým zatížením.

ČEZ už na hladinu nainstaloval 48 panelů se 72 plováky. Výhodou je, že panely jsou na takzvaných stříškách, což znamená, že mají nižší sklon. Díky tomu si nestíní a na malou plochu je možné instalovat vysoký výkon. Energii vyrábí během celého dne a není soustředěna zejména do období poledne, kdy je slunce nejvýše na obloze. Dohromady na štěchovické hladině leží čtyři plovoucí moduly s panely, čtyři lávky, které umožňují se mezi nimi pohybovat, tři sloupy a dvě táhla kotvení. Celkem to dělá 7 600 kilogramů.

Plovoucí fotovoltaika zní skoro už jako samozřejmost, první na světě byla ale nainstalovaná teprve před dvěma lety v jižní Francii. V budoucnu bude takových instalací patrně přibývat, protože mají řadu výhod. Ve srovnání s těmi pozemními mají sice vyšší celkové náklady na samotnou instalaci, na vodě mají jsou ale panely přirozeně chlazené a v létě se tak nepřehřívají. A to je velmi důležité.

Foto: ČEZ

Plovoucí fotovoltaika se musí vyrovnat se snižováním hladiny

„Ideální pro produkci solární elektrárny je kombinace vysoké hodnoty osvitu a rozumných teplot. Pozemní nebo střešní instalace sice dosahují nejvyšší výroby v letních měsících díky dlouhé době osvitu a poloze slunce nad obzorem. Vlivem vysokého zahřátí panelů ale dochází ke ztrátám na výrobě a tyto zdroje nedokážou naplno využít svůj potenciál,“ vysvětluje Schreier. Na vodě se tyto ztráty díky chlazení přirozeně snižují. Plovoucí fotovoltaika má pak vyšší produkci v celé hlavní sezóně, tedy od května až do září.

Další výhodou je šetrnost k životnímu prostředí. Jednak panely přispívají ke snižování výparu vody z nádrží, jednak udržují vodu v krajině. Díky tomu, že vytváří stín, rovněž zpomalují tvorbu sinic a pomáhají tak udržovat lepší kvalitu vody. „Konstrukce fotovoltaické elektrárny mohou časem také poskytovat úkryt a sloužit jako hnízdiště pro vodní živočichy v místech, kde by jinak kvůli kolísání hladiny neměli šanci přežít,“ vysvětluje Schreier.

A že jde o pořádné kolísání – při provozu turbíny nebo čerpadla se může hladina snížit až o bezmála devět metrů. Panely s účinností okolo dvaceti procent dokážou podle ČEZ pohltit až pětinu slunečního záření, kterou přemění na elektrickou energii. To znamená, že přispívají také k eliminaci globálního oteplování.

ČEZ si rovněž pochvaluje to, že se umisťují na nevyužité vodní plochy, které by jinak těžko hledaly uplatnění. Není potřeba zasahovat do krajiny a zabírat pozemky leckdy s kvalitní půdou. „Jednou z možných instalací je právě ta na hladině nádrží. V další etapě transformace české energetiky a obnovy krajiny po těžbě počítáme také s využitím zatopených hnědouhelných dolů nebo rekultivací lomů a podobně,“ dodává mluvčí ČEZ.

Řádově by na vodní ploše mohlo být umístěno zařízení s výkonem od desítek pod stovky megawattů. Pilotní štěchovická plovoucí elektrárna má mít výkon do 100 kilowattů. Elektřina pak bude odváděná do nejbližší distribuční linky. Aby bylo jasné, co tato čísla vlastně znamenají, Schreier vysvětluje, že taková elektrárna by mohla vyrobit ročně okolo stovky megawatthodin bezemisní elektřiny, což by pokrylo spotřebu zhruba třiceti středočeských domácností.

O dalších fotovoltaických elektrárnách na vodě se každopádně rozhodne až tehdy, až bude vyhodnocena efektivita výroby panelů, plavebních vlastností konstrukce nebo odolnost proti klimatickým efektům. To vše by měl ukázat právě štěchovický pilot.

Stále důležité obnovitelné zdroje

V souvislosti s invazí Ruska na Ukrajinu se hovoří o odsunutí či přenastavení zelené dohody pro Evropu, která stanovuje termíny snižování emisí. Pořád ale platí, že se Evropa bude snažit snížit energetickou závislost na Rusku – v tom ji mohou pomoci právě obnovitelné zdroje. Už před rokem každopádně ČEZ představil strategickou vizi Čistá Energie Zítřka, která počítá s instalací obnovitelných zdrojů o výkonu 1,5 gigawattu do roku 2025. Do roku 2030 počítá dokonce s šesti gigawatty. To představuje zhruba tři jaderné elektrárny typu Dukovan nebo Temelína.

„Vzhledem k efektivitě výroby, nákladům na stavbu a délce povolovacího procesu by drtivá většina uvedených výkonů měla vzniknout právě ve fotovoltaických elektrárnách. Ostatní druhy obnovitelných zdrojů, ať už větrných, vodních a jiných, by měly hrát spíše okrajovější roli,“ líčí mluvčí ČEZ. Společnost přitom počítá s tím, že soláry je možné využít na brownfieldech, rekultivacích, v areálech stávajících elektráren nebo na pozemcích s nízkou bonitou, které jsou nevhodné pro zemědělskou produkci. Další potenciál je pak právě na vodních hladinách.

Foto: ČEZ

Rozdíl hladiny přitom může být skoro až devět metrů

Ve světě se k plovoucím solárům využívají přehradní jezera, nádrže i zatopené uhelné lomy. Výhoda je také spojení s hydroelektrárnami. „V průběhu dne totiž doplňují výrobu elektřiny hydrocentrál a zajišťují rovnoměrnější produkci v energetické soustavě,“ vysvětluje Schreier. Na konci roku 2020 fungovaly ve světě čtyři stovky plovoucích zařízení. Často jde právě o pilotní projekty, podobně jako teď ve Štěchovicích.

První, již zmíněná elektrárna z jihu Francie z jara 2019, má výkon sedmnáct megawattů. V Portugalsku si zase vyzkoušeli hybridní systém s přehradní vodní elektrárnou a solární farmou na řece Rabagao. Je tady až 840 solárních panelů o rozloze 2,5 tisíce metrů čtverečních. Roční výroba je okolo 300 megawatthodin.

Největší plovoucí solární instalaci v Evropě má ale Nizozemsko. S výkonem 27,4 megawattu je u města Zwolle 72 tisíc fotovoltaických modulů, které vyrobí 25 gigawatthodin bezemisní elektřiny ročně. Holanďané toto všechno byli schopni postavit za sedm týdnů – a nyní se pustili do další elektrárny, tentokrát na jezeře Sellingen u Groningenu, která má mít výkon 45 megawattů.

To všechno ale předčili v Thajsku, kde se na jezeře Sirindhorn pyšní fotovoltaickou elektrárnou o velikosti sedmdesáti fotbalových hřišť s výkonem 45 megawattů. Funguje od října loňského roku.