Rekultivace krajiny a agrivoltaika: dřeviny pomáhají obnově půdy i energetické soběstačnosti

Vrby, topoly, solární panely a bateriová úložiště mohou společně přispět k obnově poškozené krajiny i k výrobě čisté energie. Výzkumníci z Výzkumného ústavu pro krajinu (VÚK) v Průhonicích ověřují, jak propojit rekultivaci území po těžbě, pěstování rychle rostoucích dřevin, agrivoltaiku a komunitní energetiku. Pokusy v severočeském lomu Vršany ukazují možnosti využití dřevin v náročných podmínkách. Studie publikovaná v odborném časopise Energy Reports zároveň potvrzuje, že vhodné nastavení fotovoltaiky a bateriových úložišť může zvýšit energetickou soběstačnost obcí a snížit emise skleníkových plynů.

Obnova území poznamenaných těžbou, ochrana půdy a výroba čisté energie bývají často řešeny odděleně. Výzkumný ústav pro krajinu však hledá způsoby, jak tyto oblasti propojit. Výsledkem mohou být řešení, která pomáhají krajině a současně přinášejí obnovitelné zdroje energie pro místní obyvatele. Jedním z příkladů je rekultivační polní pokus založený v rámci projektu Národního centra kompetence BIOCIRKL na výsypce Malé Březno v lomu Vršany. Výzkumníci zde sledují, zda mohou rychle rostoucí dřeviny společně s biologicky aktivními přípravky urychlit obnovu půdy po těžbě.

Vrby a topoly pomáhají obnovovat krajinu po těžbě

Pokusné plochy o rozloze 1,73 hektaru tvoří výmladková plantáž a agrolesnický systém. Vysazeny na nich byly dvě odrůdy vrb (Stvola a Rokyta) a dva topoly (J–105 a Kaktu). Část rostlin byla ošetřena biologicky aktivními hydrolyzáty obohacenými o látky podporující růst. První hodnocení ukázalo ujímavost 67 procent u řízků a 51 procent u sazenic. Výsledky ovlivnily mimořádně náročné podmínky výsypky i nedostatek srážek během jara a léta. Pozitivně se však projevily zejména varianty využívající hydrolyzát s biouhlem a hydrolyzát s kompostovanou štěpkou. Rostliny ošetřené těmito přípravky vykazovaly lepší vitalitu než kontrolní varianty bez jejich aplikace. „Dosavadní výsledky musíme vnímat jako průběžné, přesto ukazují, že vhodná kombinace rychle rostoucích dřevin a biologicky aktivních látek může pomoci rostlinám překonat velmi nepříznivé podmínky posttěžebních lokalit. Naším cílem není pouze vypěstovat biomasu, ale především ověřit řešení, která podpoří obnovu půdy a návrat ekologických funkcí do poškozené krajiny,“ říká Jan Weger z odboru fytoenergetiky VÚK. Porosty vrb a topolů mohou chránit půdu před erozí, zlepšovat mikroklima, podporovat biodiverzitu a ukládat uhlík do biomasy i půdy. Vypěstovanou dřevní hmotu lze následně využít jako obnovitelnou surovinu pro místní energetické nebo materiálové účely.

Agrivoltaika propojuje výrobu elektřiny se zemědělstvím

Další část výzkumu VÚK se zaměřuje na propojení agrolesnictví s agrivoltaikou, tedy výrobou elektřiny ze solárních panelů na zemědělsky využívané půdě. Výzkumníci vycházejí mimo jiné z dlouhodobého experimentu na výzkumné stanici Michovky ve Středočeském kraji, kde byla agrivoltaická instalace začleněna do již existujícího agrolesnického systému. Měření z let 2021 až 2023 ukázala, že výkon panelů významně ovlivňuje zastínění okolními stromy, především od května do října. Cílená péče o dřeviny a jejich prořezávání však dokázaly okamžitý výkon fotovoltaiky zvýšit až na dvojnásobek oproti neudržované variantě. Roční výroba experimentálního systému dosahovala 4,3 až 5 MWh, tedy 64 až 73 procent teoretické produkce v optimálních podmínkách. Běžná fotovoltaická elektrárna sice může při stejné instalované jednotce vyrobit více elektřiny, hybridní agrolesnicko-agrivoltaický systém však nabízí další přínosy. Vedle výroby energie pomáhá chránit půdu, omezovat erozi, podporovat biodiverzitu a zachovat zemědělské využití území. Uplatnění proto může najít například na degradovaných či erozně ohrožených půdách nebo tam, kde jsou možnosti výstavby klasických solárních elektráren omezené.

Energetická soběstačnost závisí na cílech obce

Lukáš Janota, Jan Weger, Jaroslav Knapek a Kamila Vávrová využili své poznatky při tvorbě nové optimalizační metodiky pro energetické komunity. Studie publikovaná v roce 2026 v mezinárodním odborném časopise Energy Reports pracuje s modelem komunity o 100 členech a porovnává různé kombinace fotovoltaiky, agrivoltaiky a bateriového úložiště. Model počítá s hodinovými údaji o spotřebě i výrobě elektřiny a hledá optimální velikost jednotlivých technologií. Výsledky ukázaly, že zásadní roli hraje cíl investice. Pokud komunita usiluje především o nejvyšší finanční výnos, dosahuje energetická soběstačnost podle konkrétního scénáře přibližně 17 až 26 procent a bateriové úložiště se za sledovaných podmínek ekonomicky nevyplatí.

Jestliže je hlavním cílem co nejvyšší soběstačnost při zachování ekonomické životaschopnosti projektu, může být optimální výkon agrivoltaiky o 60 až 100 procent vyšší. Smysl v takovém případě získává i bateriové úložiště a energetická soběstačnost komunity se zvyšuje na 27 až 45 procent. „Neexistuje jedna univerzálně správná velikost fotovoltaiky a baterie pro každou obec. Výsledek závisí na spotřebě členů, místních podmínkách, cenách energie i na tom, zda má projekt především vydělávat, nebo posilovat soběstačnost a přinášet environmentální přínosy. Naše metodika umožňuje tyto varianty porovnat ještě před uskutečněním investice a snížit tak riziko, že bude systém předimenzovaný, nebo naopak příliš malý,“ vysvětluje Lukáš Janota z odboru fytoenergetiky VÚK.

Rozdílné nastavení projektu se výrazně promítlo také do jeho dopadu na klima. Při variantě zaměřené na maximální ekonomický výnos by modelová komunita zabránila vzniku přibližně 73,6 tuny emisí CO₂ ročně. U varianty orientované na soběstačnost při zachování ekonomické návratnosti vzrostla roční úspora na 122,7 tuny CO₂. Výsledky potvrzují, že propojení agrivoltaiky, bateriových úložišť a sdílení elektřiny může obcím a dalším místním společenstvím pomoci využívat vlastní obnovitelné zdroje efektivněji. Optimalizační metodika může sloužit nejen energetickým komunitám a samosprávám, ale také projektantům či tvůrcům veřejných podpůrných programů. Výzkum VÚK současně ukazuje, že energetická transformace nemusí znamenat jednostranný zábor krajiny. Pokud se jednotlivá opatření vhodně spojí, mohou solární panely, zemědělství a rychle rostoucí dřeviny společně přispívat k místní výrobě energie, ochraně půdy i obnově území poškozených lidskou činností.

Výzkumné aktivity byly uskutečněny v rámci projektu TN02000044 podporovaného Technologickou agenturou České republiky.

Zdroj: VÚK