Integratie zonne-energie en veiligheid

Gebouw-geïntegreerde zonne-energie en systeemintegratie

De belangrijkste uitdagingen voor gebouw-geïntegreerde zonnestroomsystemen zijn onder andere brandveiligheid, kosten, de business case van producten en recycling en vervanging.

Naast esthetische integratie wordt elektrische integratie binnen het gebouw en het lokale elektriciteitsnet steeds belangrijker. Een uitdaging is de behoefte aan geschikte vermogenselektronica, die de flexibiliteit in het elektrische ontwerp van de zonne-energiesystemen vergroot.

Zonneproducten in voertuigen

Op het gebied van zonneproducten in voertuigen pakken we verschillende uitdagingen aan. De technische uitdagingen bestaan uit 3D-vormen, variaties in substraten en veiligheidsaspecten, naast het ontwikkelen van een robuuste business case voor zowel producenten als eindgebruikers.

Daarnaast werken we aan het modelleren van de verwachte impact van zonneproducten in voertuigen op de laadbehoeften van elektrische voertuigen, afgestemd op het type voertuig en gebruik. Dit wordt gebruikt als beleidsadvies.

Drijvende zonnepanelen

Met Nederland als koploper hebben drijvende zonnesystemen de potentie om aanzienlijk bij te dragen aan de energietransitie. Voor toepassingen op zee is de betrouwbaarheid van de systemen een grote uitdaging.

We doen onderzoek naar de effecten van wind en golven op zonnepanelen en de levensduur van drijvende zonne-energiesystemen. Daarnaast onderzoeken we de ecologische impact van deze systemen op het zeeleven en de waterkwaliteit. Om systematische kennis van hoge kwaliteit over prestaties en betrouwbaarheid op te bouwen, streven we naar een gestandaardiseerde monitoringsaanpak.

Ecologische zonneparken

We richten ons op het optimaliseren van het ontwerp van duurzame zonneparken, waarbij we niet alleen rekening houden met de financiële business case, maar ook met de sociale waarde. Daarbij werken we samen met verschillende partners, zoals Wageningen University & Research.

Gezamenlijk ontwikkelen we certificeringen voor zonneparken met ecologische meerwaarde en voor parken die landbouw combineren met zonne-energie. Projectontwikkelaars en overheden kunnen het certificaat gebruiken om hun commitment aan te tonen ten aanzien van de ecologie en zogenaamde agri-pv.

Zonnepanelen op infrastructuur

TNO heeft onderzoeksprojecten geleid die gaan over de integratie van zonnepanelen in bestaande oppervlakken zoals wegen, bermen, geluidsschermen, vangrails, fietspaden en dijken. Dit omvatte zowel de technische ontwikkeling van producten als onderzoeken naar de veiligheidsaspecten van de producten en het onderhoud van de systemen.

Integratie in het elektriciteitsnet

Met de toenemende druk op ons elektriciteitsnet is het essentieel om niet alleen het ontwerp van zonnestroomsystemen te onderzoeken, maar ook de integratie in het elektriciteitsnet.

Belangrijke vragen zijn onder andere of er nog ruimte is voor aansluitingen, hoe opwekking en vraag per dag of per jaar zijn verdeeld en wat knelpunten en oplossingen zijn. We onderzoeken oplossingen voor problemen zoals netcongestie en netwerkinstabiliteit, en behandelen vragen over de waarde van zonne-energie in een systeem dat steeds meer afhankelijk is van hernieuwbare energiebronnen.

Daarnaast maken we gebruik van uitgebreide gegevens over de prestaties en werking van hybride en zonnestroomsystemen, het energienetwerk en de energiemarkten. We modelleren energieopwekking over verschillende periodes en bestuderen combinaties van zonne- en windparken, inclusief de schaduweffecten.

Partners

TNO werkt met veel partijen samen. Nauwe samenwerkingen zijn er onder meer met de Nationale Consortia, Rijkswaterstaat, Heijmans, BAM, Lightyear, Fraunhofer ISE (Duitsland), Supsi (Zwitserland), EURAC (Italië). Nieuwe samenwerkingen ontstaan met grote autofabrikanten. Daarnaast is TNO lid van de Alliance for Solar Mobility en dragen we bij aan onderzoek voor de International Energy Agency (IEA)op het gebied van BIPV en VIPV.