V ČR se použití solárních panelů ve formě na louce umístěných solárních elektráren a vlivem dotací trošku „zprofanovalo“; nicméně toto je problém hlavně špatného použití solárních panelů a ne samotné technologie. Ano, zabrání a zastavění solárními panely velké plochy půdy, která by jinak mohla být využita daleko účelněji a hospodárněji, není ani z mého pohledu rozumné řešení, dokonce bych jej z svého pohledu nazval až proti přírodní i velmi neestetické.
Na druhou stranu lze vidět, že střecha stadionu může sloužit jako významná lokální elektrárna. Jde o ekonomicky, esteticky i ekologicky výhodné řešení. A právě takovou první vlaštovkou a ukázkou moderního technického přístupu je turecký fotbalový stadion Antalya Arena, jehož kompletní střecha nad tribunami vyrábí elektřinu nejen pro samotnou funkci stadionu, ale funguje i jako taková místní elektrárna.
Fotovoltaické odvětví v Turecku se rozrůstá a podle Tureckého národního akčního plánu pro obnovitelnou energii bude mít země v roce 2023 elektrárny o kapacitě 5 000 MW. Licenční proces je v současné době trochu obtížný, ale nelicencovanému segmentu týkající se projektů menších než 1 MW se daří dobře.
Země má celkovou roční dobu osvitu sluncem 2 737 hodin (průměrně 7,5 hodiny denně) a turecká energetická síť dokáže růst solární fotovoltaiky snadno podporovat.
Jedním z prvních takových již skutečně realizovaných projektů je nový stadión Antalya Arena s 32 539 sedícími místy, domov jednoho z předních profesionálních tureckých fotbalových klubů Antalyaspor. Jeho střecha o ploše 16 000 m2 je totiž ze 75% pokryta solárními panely, čímž vznikla je jedna z největších instalací - pokud ne vůbec největší - solárních panelů u sportovních stadiónů.
Elektrárna Antalya Arena se špičkovým výkonem 1,4 MWp obsahuje 5 600 monokrystalických modulů JA Solar a 124 měničů Omron KP100L. Díky dokonale kulatému tvaru stadionu je každá řada panelů slunečnímu světlu vystavena z jiného úhlu. Aby se zajistil maximální výkon, je systém navržen s malými oddíly, z nichž každý má svůj měnič Omron s výstupem 10 kWe, 3 MPPT, max. účinností 97,5% a zabráněním PID (Potenciální Indukovaná Degradace - jev, který snižuje výstupní výkon solární elektrárny až o 70 %). Tímto způsobem může každý fotovoltaický řetězec běžet nezávisle a podávat optimální výkon.
Celkové náklady na stadión dosáhly skoro 80 miliónů tureckých lir (asi 26 miliónů Euro), přičemž 5 % z této částky připadá na část se solární elektrárnou, jejíž návratnost se počítá skoro na 6 let. Obrovskou instalaci uskutečňovala společnost SEISO Energy, jeden z předních dodavatelů na tureckém fotovoltaickém trhu a vítěz ceny „Nejlepší solární elektrárna v Turecku 2014“, udělované tureckým Ministerstvem pro energetiku.
Vytvořit ze střech fotbalových, atletických, hokejových a dalších stadiónů malé lokální solární elektrárny není vůbec špatný nápad. Samozřejmě realizace solárních elektráren v Turecku má proti ČR velkou výhodu v podnebí s větším počtem slunečných dní. Ale na druhou stranu i obloha s mraky stále umožňuje vyrábět solární elektřinu a dle mého názoru výrazně předvídatelněji a s menšími náhlými výkyvy než v případě větrné energie. Tím je příznivější pro regulaci elektrické distribuční sítě.
Střechy stadionů mohou nabídnout značný potenciál pro decentralizovanou výrobu elektřiny a zvyšovat energetickou soběstačnost sportovních areálů.
Atlanta United, od této sezony nový klub zámořské MLS, se může pochlubit krásným stadionem. Na jakémsi jiném kontinentu se objevují inspirativní trendy v zakrytí střech velkých stadionů solárními panely, které mohou pokrýt významnou část energetické potřeby areálu a přispět k udržitelnosti sportu.
Instalace solárních systémů na stadionech však vyžaduje technickou pečlivost a kvalitní statiku. Příklady ze zahraničí ukazují, že konstrukce musí být navržena tak, aby vydržela zatížení a aby systémy fungovaly co nejefektivněji.
Historie technických rizik v této oblasti připomíná i příběh Alkmaaru, kde v létě 2019 došlo k pádu části střešní konstrukce nad tribunami po silné bouři. Nehoda, kterou měl způsobit silný vítr, sice nevedla k zraněním, ale vyvolala rozsáhlou inspekční kampaň a přehodnocení technických postupů.
Vyšetřování ukázalo, že na pád střechy měly vliv nekvalitně provedené práce stavební společnosti, slabé svary a nedostatečné kontrolní mechanismy. Z bezpečnostních důvodů byla přijata opatření k zavedení povinných technických kontrol pro veřejně přístupné budovy včetně stadionů.
Na AFAS stadionu v Alkmaaru byla následně realizována rekonstrukce s cílem zvýšit bezpečnost a kapacitu. Dominantou nové střechy je 170 metrů dlouhý příhradový nosník o hmotnosti přes 600 tun. Stavba trvala méně než rok a spolu s ní byla navýšena kapacita na 19 500 míst.
Navázání na zkušenosti z Alkmaaru ukazují důležitost pravidelných technických kontrol a důsledného řízení kvality při realizaci solárních instalací na střechách stadionů. V neposlední řadě jde o motivaci pro další sportovní areály,\n které hledají ekologická a ekonomická řešení pro svou energetickou soběstačnost.
Nachází se tedy otevřená cesta k širšímu využití solárních střech stadionů po celém světě, a to nejen kvůli ekonomickým úsporám, ale i kvůli snížení emisí a estetickému harmonickému začlenění do urbanistického prostředí.
Solární energii bude využívat i fotbalový stadion
Technické prvky a princip fungování
Střecha Antalya Arena je tvořena z ocelové konstrukce, střešní plášť pak z trapézových plechů a střešní folie. Každá řada panelů je vystavena jinému úhlu, což maximalizuje dopad slunečního světla. Systém zahrnuje malé oddíly s vlastními měniči a MPPT, což umožňuje nezávislý chod jednotlivých řetězců a minimalizuje degradaci výkonu.
Jde o řešení, které kombinuje vysokou účinnost a odolnost vůči potenciální indukované degradaci (PID), s cílem udržet stabilní a predikovatelný výkon během roku.
Ekonomika a návratnost
Náklady na projekt se pohybují kolem 80 milionů tureckých lir, ale relativně nízká návratnost a dlouhá životnost solárních panelů mohou z dlouhodobého hlediska přinést významné úspory. Instalace tedy plní funkci lokální elektrárny, která podporuje jak provoz stadionu, tak regionální síť.
Shrnutí konceptu pro sportovní areály
Vytvořit ze střech fotbalových stadionů a dalších sportovních areálů malé lokální solární elektrárny je moderní trend, který kombinuje ekonomické, ekologické a estetické výhody.