Využití pozemků s protihlukovými valy pro výrobu energie

Úvod

Záměrem několika pilotních projektů, které se v současnosti připravují, je využití území, která chrání obyvatele proti hluku ze silniční nebo železniční dopravy. Tyto pozemky s protihlukovými valy se nacházejí podél dálnic, silnic i železnic a jsou ve vlastnictví státu.

Navržené způsoby využití tělesa protihlukových valů

• Fotovoltaika (FTV)

Umístění fotovoltaických panelů na tělese zemních valů.

• Bateriové systémy

Uložení bateriových systémů do tělesa valů.

• Tepelná čerpadla

Zřízení kolektorů a podzemních částí technologií pro tepelná čerpadla typu:

– voda – voda;

– hlubinné vrty – voda.

• Akumulační nádrže na vodu

• Dálková vedení

Pro elektrickou energii, teplovody, výhledově zásobování vodíkem.

• Dočasné úkryty pro obyvatele

Alternativní využití podzemních staveb.

Základní specifikace

Fotovoltaika

Umístění fotovoltaických panelů na tělese protihlukových valů umožňuje získat elektrickou energií z bezemisních zdrojů energie. Podle situování tělesa valů lze navrhnout např. šikmé panely, které jsou orientovány na jižní stranu. Další alternativou jsou svisle osazené panely, orientované ve směru východ – západ. Jsou oboustranné a dodávají elektrickou energii v dopoledních hodinách a odpoledne. Podle místních podmínek pak mohou být i jednostranné.

Obr. 2 Fotovoltaické panely a baterie mohou zásobovat energií např. školu, školku, obecní úřad

Agrovoltaika

Jedná se o společné využití plochy půdy pro solární fotovoltaickou elektrárnu a zemědělství. Koexistence solárních panelů a plodin znamená sdílení světla mezi těmito dvěma druhy produkce. Agrovoltaika chrání rostliny před silným slunečním zářením a zároveň před mechanickým poškozením např. kroupami. Přístup do prostoru pod panely umožňuje údržbu zeleně.

Uložení bateriových systémů

V zemních valech je prostor, který umožňuje zřídit přesypané konstrukce pro uložení bateriových systémů a dalších technologických komponentů. Výhodou tohoto řešení je výborná odolnost proti ohni. Tyto baterie slouží k uložení energie získané z fotovoltaických panelů, umístěných na protihlukových valech. Bateriová úložiště jsou důležitá pro stabilizaci energetické sítě a vyrovnání dodávek z nových obnovitelných zdrojů. Díky jejich velmi rychlé reakci v řádu milisekund lze s jejich pomocí stabilizovat energetickou síť, než se spustí další stabilizační zdroje. V tomto případě však platí stejné pravidlo jako u fotovoltaiky: pouze malá úložiště energetiku a průmysl v ČR nezachrání. Znamená to nutnost výrazně posílit i velkou akumulaci, bateriové systémy, vodík a všechny další možnosti.

Tepelná čerpadla

Umístění technologických zařízení pro provoz tepelných čerpadel do tělesa protihlukových valů je dalším způsobem bezemisního získání energie např. pro vytápění škol, obecních úřadů a jiných objektů ve vlastnictví státu nebo soukromých subjektů. V kombinaci s elektrickou energií z fotovoltaických panelů a bateriových stanic tak tvoří mix bezemisních zdrojů energie.

Akumulační nádrže pro tepelná čerpadla

Provoz tepelných čerpadel může využívat podzemní akumulační nádrže, které díky energii získané v letních měsících umožňují ekonomické vytápění v zimních měsících. Jako zdroj čisté energie mohou sloužit panely na ohřev vody sluneční energií.

Dálková vedení

Distribuce elektrické energie a tepla zajišťuje zásobování oblastí, které nemají vlastní zdroje. Současně lze vybudovat síť pro nouzové dodávky energií při případné poruše či výpadku lokálního zdroje.

Dočasné úkryty

Lidé v důsledku pandemie a některých přírodních katastrof z poslední doby stále častěji hledají způsoby, jak sebe a své rodiny ochránit před případným nebezpečím. Projevuje se to v poptávce po bezpečnostních úkrytech. Firmy, které se v ČR specializují na jejich výstavbu, zaznamenaly značný nárůst zakázek. Objekty, které jsou umístěny v protihlukových zemních valech, lze upravit tak, aby v nouzové situaci mohly sloužit jako dočasné úkryty pro místní obyvatele. Především děti a žáci škol by tak získali možnost bezpečného úkrytu v případě, kdy např. klimatická situace ohrožuje jejich životy (vichřice, tornáda apod).

Obr. 12 Akumulační nádrže mohou mít různá materiálová a konstrukční řešení. Zde například válcový tvar.

Komunitní energetika – chybí peníze i legislativa

Jedním ze způsobů, jak vyřešit rostoucí ceny energií, je vyrábět energii pro vlastní spotřebu společně v komunitě. V českých zákonech však definice takového energetického společenství zatím chybí. Komunitní energetika by mohla pokrýt až 15 % celkové spotřeby elektrické energie ČR. Podle evropské směrnice o společných pravidlech pro vnitřní trh s elektřinou mají možnost se zapojit do komunitní energetiky obce, bytové domy, malé či střední podniky i jednotlivci.

Pro větší rozmach komunitní energetiky je v ČR nutná systémová změna. Nejedná se však jen o legislativní změny a dotace. Důležitá je také neinvestiční podpora pro nastartování širší motivace, a tedy vznik projektů a šíření know-how o tom, jak se takové projekty realizují. Pokud si například obec chce vyrábět elektrickou energii pro vlastní potřebu, musí starosta nejprve od Energetického regulačního úřadu získat licenci na výrobu elektřiny. Licenční řízení je však komplikovaný proces. Pro starostu obce, který se s věcí setkává poprvé a zároveň musí v obci řešit desítky dalších problémů, se jedná o nepřiměřenou administrativní zátěž.

Obr. 15 Příklad prefabrikované konstrukce vhodné pro umístění do protihlukových valů

Závěr

• Využití pozemků s protihlukovými valy pro vybudování zařízení pro získání bezemisních energií je jednou z cest, jak posílit energetickou soběstačnost České republiky.
• Tyto pozemky se nacházejí podél silnic, dálnic a železnic a jsou ve vlastnictví státu.
• Využití těles protihlukových valů pro fotovoltaiku, uložení bateriových systémů a tepelná čerpadla je možné např. formou dlouhodobého pronájmu příslušných pozemků.
• Je nutné vytvořit vhodné podmínky na přípravu pilotních projektů, které budou navazovat na aktuální evropský výzkum.
• Pro zjednodušení a urychlení procesu přípravy těchto projektů je třeba provést legislativní změny (novelu energetického zákona, aktualizaci stavebního zákona).
• Alternativně lze podzemní a přesypané objekty využít jako dočasné úkryty pro obyvatele.