náhled|Plovoucí fotovoltaika Plovoucí solární elektrárna (floating photovoltaic power plant, FPV) je zařízení na výrobu elektřiny ze slunečního záření, jehož fotovoltaické panely jsou instalovány na vodní hladině, nejčastěji na umělých vodních nádržích, jezerech, zatopených důlních pánvích nebo na moři. Oproti pozemním fotovoltaickým systémům umožňuje tato technologie výrobu elektřiny bez záboru půdy a může vykazovat vyšší provozní účinnost díky přirozenému chlazení panelů vodou.

Instalovaný výkon plovoucích solárních elektráren v roce 2018 dosáhl 1,1 GW.World Bank Group, ESMAP, & SERIS. (2018). Where sun meets water: Floating solar market report – Executive summary. World Bank. https://documents1.worldbank.org/curated/en/579941540407455831/pdf/Floating-Solar-Market-Report-Executive-Summary.pdf↑ KENNING, T. Floating solar surpasses 1GW globally—World Bank. PV Tech. [online]. 2018-04-01 [cit. 2026-01-31]. Dostupné online:https://www.pv-tech.org/floating-solar-surpasses-1gw-globally-world-bank/ Od té doby pokračoval rychlý nárůst instalací a podle IEA‑PVPS ke konci roku 2023 dosáhla celosvětová kumulativní kapacita plovoucích solárních elektráren 7,7 GW. Téměř 90 % této kapacity se nachází v Asii, přičemž téměř polovina celkového výkonu je v Číně.

Náklady na systém instalovaný na vodní hladině jsou o 20–25 % vyšší než u pozemních systémů. Mohou však snížit závislost na jiných zdrojích energie.Floating photovoltaics could limit Africa's future reliance on hydro-generated energy. techxplore.com [online]. 2024-03-17. [cit. 2024-05-18]. Dostupné online:https://evwind.aeeolica.org/2024/05/17/floating-photovoltaics-could-limit-africas-future-reliance-on-hydro-generated-energy/98524 Některé státy u rovníku mohou pokrýt svou spotřebu elektřiny plně z plovoucích FVE.Some countries could meet their total electricity needs from floating solar panels, research shows. techxplore.com [online].2024-06-04 [cit. 2026-01-31]. Dostupné online:https://www.bangor.ac.uk/news/2024-06-04-some-countries-could-meet-their-total-electricity-needs-from-floating-solar-panels

Technologické vlastnosti Hlavní výhody plovoucích solárních elektráren:

Nenáročnost na půdu: hlavní výhodou plovoucích FV systémů je to, že nezabírají žádnou půdu, s výjimkou plochy nezbytné pro připojení elektrické skříňky a napojení na rozvodnou síť. Jejich pořizovací cena je o něco vyšší ve srovnání s pozemními solárními elektrárnami, ale nabízejí efektivní způsob, jak omezit zábor půdy. Instalace a vyřazení z provozu: plovoucí fotovoltaické elektrárny jsou kompaktnější než klasické pozemní, jejich správa je jednodušší a snazší je i konstrukce a vyřazování z provozu. Hlavním důvodem je skutečnost, že neexistuje žádná pevná stavba, jako tomu je u pozemních zařízení, takže jejich instalace může být zcela reverzibilní. Úspora vody a vliv na její kvalitu: částečné pokrytí umělých vodních rezervoárů může vést ke snížení odparu vody. Takový výsledek závisí na klimatických podmínkách a na procentech zakryté plochy. V aridních oblastech, jako je Jordánsko, se jedná o významný benefit, jelikož fotovoltaika na pontonech sníží výpar z pokryté oblasti asi o 40 %, což tam znamená o téměř tisíc milimetrů vodního sloupce, 1 m³/rok/m². Ochlazující efekt: plovoucí konstrukce umožňuje implementaci jednoduchého a přirozeného chladicího mechanismu. Ten může být také aktivován vodními vrstvami na FV modulech nebo pomocí ponořených FV modulů, tzv. SP2 (Submerged Photovoltaic Solar Panel). V těchto případech účinnost fotovoltaických modulů stoupá, dochází ke zlepšení až o 8–10 %. Otáčení se za sluncem: velká plovoucí plošina může být snadno ovladatelná a může provádět otáčení kolem svislé osy: to lze provést bez plýtvání energií a bez nutnosti složitého mechanického zařízení jako v pozemních FV systémech. Plovoucí fotovoltaické zařízení vybavené sledovacím systémem má omezené dodatečné náklady, zatímco energetický zisk se může pohybovat od 15 do 25 %. Možnost skladování: vzhledem k přítomnosti vody se nabízí myšlenka využívat skladování potenciální energie především v kombinaci s vodními nádržemi. V úvahu padají i další možnosti, zejména systémy CAES, které fungují na principu stlačeného vzduchu. Kontrola životního prostředí: výhodou z environmentálního hlediska je také omezení růstu řas, když je voda méně osluněná.

Historie Za významný milník ve vývoji plovoucích fotovoltaických (FPV) systémů je považována instalace o výkonu přibližně 20 kW, která byla uvedena do provozu v roce 2007 v japonské prefektuře Aiči. Projekt byl realizován především pro výzkumné účely a zaměřoval se na ověření technické proveditelnosti fotovoltaických panelů umístěných na vodní hladině. Tento raný výzkumný projekt přispěl k vytvoření technologických základů pro další rozvoj FPV systémů a podnítil jejich postupné rozšiřování do dalších zemí. V následujících letech začaly vznikat plovoucí fotovoltaické instalace mimo Japonsko, například ve Spojených státech amerických, Francii, Itálii, Jižní Koreji, Španělsku, Číně či Singapuru. K rozvoji FPV technologie v různých geografických oblastech přispělo zejména lepší porozumění jejím přínosům, mezi něž patří možnost využití vodních ploch v oblastech s omezenou dostupností pozemků a potenciál ke zvýšení energetické účinnosti fotovoltaických systémů.

Postupem času rostl zájem o FPV systémy a povědomí o jejich výhodách, což vedlo k výraznému nárůstu instalované kapacity. Obzvláště rychlý rozvoj nastal od roku 2017, kdy se celosvětová kapacita během dvou let více než zdvojnásobila – z 1,1 GW v roce 2018 na 2,6 GW v roce 2020. Do roku 2021 FPV průmysl překročil hranici 3 GW instalované kapacity, přičemž největší podíl drží oblast Asie a Tichomoří s více než 2,7 GW, největším přispěvatelem je Čína. Evropa zaostává s instalovanou kapacitou přes 250 MW, přičemž samotné Nizozemsko představuje více než 200 MW.

Rostoucí popularita plovoucích solárních panelů během 20. let 21. století je připisována jejich vyššímu energetickému výnosu a účinnosti ve srovnání se systémy na pevnině, zejména v zemích, kde vysoké náklady na půdu a legislativa ohledně vlivu na životní prostředí brání rozvoji.

Očekává se, že trh s plovoucími fotovoltaickými systémy (FPV) poroste a do roku 2030 dosáhne hodnoty 10 miliard dolarů, přičemž jeho roční tempo růstu (CAGR) bude 14,5 %.

Instalovaný výkon

náhled|Růst globálně instalované kapacity plovoucí fogovoltaiky (FPV) od 2007 do 2024

Podle IEA‑PVPS ke konci roku 2023 dosáhla celosvětová kumulativní kapacita plovoucích solárních elektráren 7,7 GW. Téměř 90 % této kapacity se nachází v Asii, přičemž téměř polovina celkového výkonu je v Číně.

Potenciál plovoucích solárních elektráren je značný. Skutečnost, že mohou být umístěny prakticky na jakýchkoli velkých vodních plochách, umožňuje široké využití v Evropě. Nabízí se instalace na přehradách, rybích farmách či na ploše bývalých uhelných dolů. Potenciálu využití starých uhelných pánví v Německu k tomuto účelu se věnovala studie Fraunhoferova institutu. Podle ní se jedná až o 15 GW instalovaného solárního výkonu.

Technologie plovoucích fotovoltaických systémů

Pure pontoon-based float technology (pure-floats) Pure-float technologie plovoucích fotovoltaických (FPV) systémů je nejrozšířenější a komerčně nejúspěšnější konstrukční koncept FPV. V této technologii jsou fotovoltaické moduly přímo upevněny na plovácích (pontonech), které slouží zároveň jako jejich nosná konstrukce. Systém funguje bez samostatných nosných rámů, přičemž jednotlivé plováky jsou vzájemně spojeny a vytvářejí stabilní plovoucí platformu pro PV panely. Hlavními představiteli této kategorie jsou technologičtí dodavatelé jako Sungrow, Ciel & Terre (Hydrelio®) a Northman Energy Technologies, kteří mají podle databází největší podíl na světovém trhu FPV. Výrobky založené na této technologii se obvykle skládají z modulárních HDPE plováků, které se spojují do delších plovoucích celků, umožňujících jednoduchou adaptaci sklonu panelů či elektrického uspořádání. Pure-float řešení jsou charakteristická relativně jednoduchou mechanickou strukturou, dobrou modularitou a nižšími nároky na materiál oproti hybridním systémům. Jejich hlavní výhodou je možnost rychlé montáže a flexibilní konfigurace podle tvaru vodní plochy.

Pontoon floats + metal or FRP structures Další významnou skupinou FPV konstrukcí jsou systémy, kde plováky nepodporují PV moduly přímo, ale nesou samostatnou nosnou konstrukci z kovu (např. oceli) nebo kompozitních materiálů (FRP – Fiber Reinforced Polymer). Plováky tak zajišťují vztlak, zatímco rámová konstrukce přenáší zatížení solárních panelů. Typickým příkladem této kategorie je ZIM Float od Zimmermann PV-Steel Group, který je nejrozšířenější FPV technologií v Evropě s více než 250 MW instalované kapacity především v Německu a Nizozemsku. Dalším zástupcem je Scotra ze Koreje, který uvedl svoji první komerční plovoucí instalaci již v roce 2012 a od té doby postupně vyvíjí více generací plováků. Tato hybridní konstrukce často nabízí vyšší tuhost a robustnost, což je výhodné pro větší rozměry nebo náročnější klimatické podmínky, ale zároveň vyšší materiálovou a montážní náročnost než čistě pontonová řešení.

Non-pontoon-based floats Alternativní technologie spočívá v umístění fotovoltaických modulů na tenkou membránu, která přímo plave na hladině vody. Tento systém, patentovaný firmou Ocean Sun, využívá HDPE kruh pro zajištění vztlaku, zatímco panely jsou upevněny pomocí kederů přivařených k membráně. Moduly nasazené touto technologií jsou vystaveny odlišným environmentálním vlivům než u klasických pontonových systémů – liší se intenzita slunečního záření, účinky vlnění, hlavní mechanismus odvodu tepla i proces znečištění a čištění. Proto je nutné upravit i modely a parametry používané pro výpočet energetického výnosu.

Přehled největších plovoucích elektráren na světě

Dezhou Dingzhuang Floating PV (Čína) Huaneng Power dokončila největší plovoucí solární elektrárnu světa v Dezhou, Šan-tung, s výkonem 320 MW, realizovanou ve dvou fázích (200 MW a 120 MW) s očekávanou roční výrobou 550 milionů kWh. Současně byla zprovozněna solární elektrárna Qinggang (Yuhuan, Zhejiang) o výkonu 130 MW, která za odlivu leží na dně a je odolná vůči tajfunům a korozi, s roční výrobou 150 milionů kWh. Huaneng plánuje i 2 GW solární projekt ve Fengchengu (Jiangxi), kombinující plovoucí PV, agrivoltaiku a solární parky na rybnících, první 320 MW jednotka měla být dokončena r. 2022, zbytek do roku 2026.

Omkareshwar Floating Solar Power Park, Indie Na nádrži přehrady Omkareshwar na řece Narmada ve státě Madhjapradéš byly mezi lety 2023 a 2025 zprovozněny dvě plovoucí solární instalace s kapacitou 126 MW a 90 MW. Nádrž má rozlohu přes 90 km² a objem 987 milionů m³. Plovoucí soláry přinášejí výhody, jako je omezení odpařování vody a růstu řas, a umožňují využití omezeného prostoru, zároveň však mají vyšší počáteční náklady a mohou ovlivnit kvalitu vody. Další indické FPV projekty byly realizovány například v Ramagundamu (100 MW) a Kayamkulamu (92 MW), čímž se podporuje kombinace solární a vodní energetiky při využití dostupných vodních ploch.

Cirata Floating Solar Power Plant, Indonésie Indonésie, tvořená více než 17 000 ostrovy, rozvíjí obnovitelné zdroje energie a klíčovým projektem je Cirata Floating Solar Farm na nádrži Cirata ve Západní Jávě, asi 100 km od Jakarty. Elektrárna s instalovaným výkonem 192 MW dodává dostatek elektřiny pro přibližně 50 000 domácností a podporuje cíle Indonésie dosáhnout nulových emisí do roku 2060.

Projekt, který zabírá 250 hektarů, vznikl ve spolupráci vlády a společnosti Masdar z Abú Zabí a zahrnuje 340 000 plovoucích solárních panelů. Díky tomu využívá vysoký solární potenciál Indonésie (průměrně 4,8 kWh/m²/den) a nezabírá cennou zemědělskou či obytnou půdu. Cirata slouží jako model pro využití plovoucí fotovoltaiky (floatovoltaics) v oblastech s omezeným prostorem a vysokou poptávkou po energii.

NTPC Floating Solar projekty, Indie