Een consortium onder leiding van TNO is vandaag gestart met een onderzoek naar nieuwe flexibele zonne-energiesystemen op water. Het systeem dat bestaat uit flexibele drijvers met daarop gemonteerde flexibele zonnepanelen, is de afgelopen dagen geïnstalleerd in het Fieldlab Green Economy Westvoorne in het Oostvoornse Meer, vlakbij de Maasvlakte. De pilot loopt tot de zomer van 2022 en is de eerste stap in het realiseren van economisch rendabele zonnepaneelsystemen op zee.

De technische uitdagingen

In dit onderzoek kijkt het consortium in het fieldlab naar verschillende aspecten zoals energie-opbrengst van de flexibele zonnepanelen, gedrag van de drijvers bij golven en harde wind, de aangroei van organisch materiaal en economische rendabiliteit.

Zon op water zal naar verwachting een belangrijke bijdrage leveren aan de energietransitie. In 2050 wordt in Nederland tweehonderd gigawattpiek (GWp) aan opgewekte zonne-energie voorspeld, waarvan 25 GWp op zonnepanelen op binnenwater en 45 GWp op zonnepanelen op zee.

Om dat te benutten moeten er wel nog stappen worden gezet stelt Wim Soppe, onderzoeker van TNO en manager van het project Solar@Sea II: “Zon op zee of offshore PV bestaat nu eigenlijk nog niet. Het is technisch zeer uitdagend om op zee grote drijvende systemen met zonnepanelen te installeren en tientallen jaren in bedrijf te houden. Daarbij komt dat het vanwege het dure materiaalgebruik voor zware stijve drijvers vaak lastig is om deze systemen economisch rendabel te maken. Voor dit nieuwe concept is veel minder materiaal nodig en daarom hebben we goeie hoop dat het veel goedkoper uitvalt.”

Meebuigen met golven

Het concept bestaat uit twee drijven van 7x13m. met daarop 20 kWp aan zonnepanelen. Het bijzondere aan de opstelling is dat zowel de zonnepanelen als de drijvers van flexibel materiaal (dunne-film pv) zijn gemaakt die door het consortium zijn ontwikkeld.

Installatie flexibel zonne-energiesysteem op Oostvoornse Meer

Door deze toepassing buigen de drijvers en de panelen mee met de golven. Ze bieden minder weerstand aan de golven waardoor de drijvers en de verankering lichter, en daarmee goedkoper, kunnen worden uitgevoerd dan bij starre drijvers.

Verschillende aspecten van belang

Het project wordt uitgevoerd door een breed consortium; naast TNO zijn Bluewater Energy Services, Genap, Marin, Endures en Avans Hogeschool als partner betrokken. Bluewater is verantwoordelijk voor de verankering van het systeem, Genap heeft de flexibele drijvers ontwikkeld, Marin heeft de hydrodynamische eigenschappen van de drijvers in hun modeltest basin getest, Endures onderzoekt (voorkomen van) organische aangroei op de panelen en drijvers en Avans ontwikkelt onderhoud en recycling strategieën voor dit concept.

Vervolgstappen

Na de afronding van dit project is de vervolgstap het bouwen en installeren van een systeem op de Noordzee. In eerste instantie is het doel om daarmee een efficiënte installatie- en onderhoudsmethode te testen die het consortium nu al aan het ontwikkelen is. Dit is belangrijk omdat installatie en onderhoud van drijvende systemen op zee veel lastiger is dan op land en daarmee zomaar veel duurder kan uitpakken.

Vervolgens is de ambitie om rond 2024 een commercieel systeem van 1-5 MWp te gaan bouwen dat aangelegd en elektrisch aangesloten kan worden bij een van de nieuwe windparken op de Noordzee. Omdat de productie van zon- en windenergie in de tijd elkaar weinig overlappen hoeven hiervoor geen extra kabels naar land gebracht te worden.

Zon op water

Dit onderzoek vormt een belangrijke stap in de roadmap die is opgesteld door het Nationaal Consortium Zon op Water. Het Solar@Sea II project wordt uitgevoerd met Topsector Energiesubsidie van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat. Het Fieldlab Green Economy Westvoorne is mede mogelijk gemaakt door TNO en het Innovatieprogramma Energie & Klimaat, een initiatief van Metropool regio Rotterdam Den Haag, InnovationQuarter en de provincie Zuid-Holland.