Drijvende zonnepanelen

Drijvende zonne-energie op binnenwateren

Al in 2017 hebben we samen met partners van het Nationaal Consortium Zon op Water een studie gedaan naar de haalbaarheid van zonne-energiesystemen op wateroppervlakte met golfslagcategorie 2, golven tot een meter hoog.

Dit onderzoek vond plaats op De Slufter op de Maasvlakte. Dit pionerende project heeft een uitgebreide inventarisatie opgeleverd van uitdagingen en potentiële faalmechanismes in dit soort systemen.

Vanaf 2020 biedt een fieldlab op het Oostvoornse Meer ruimte aan diverse onderzoeksprojecten waarin we samenwerken met zowel kleine als grote bedrijven en andere onderzoeksinstituten. Deze projecten richten zich op het onderzoeken van de prestaties, betrouwbaarheid en ecologische impact van innovatieve drijvende zonne-energiesystemen, onder uitdagende omstandigheden zoals golven tot 1 meter hoog en brak water.

Dit heeft al geleid tot waardevolle inzichten voor de systeemontwikkelaars in hun streven om grootschalige, robuuste ontwerpen te realiseren voor toekomstige commerciële projecten.

We werken momenteel samen in het Europese Horizon-project SuRE FPV (2024–2027) met een internationaal consortium van onderzoeksinstituten en bedrijven, met als doel om drijvende fotovoltaïsche energiecentrales duurzaam, betrouwbaar en efficiënt te maken. Het SuRE-project is erop gericht de acceptatie van drijvende zonne-energie op binnenwateren te versnellen als een gangbare, kosteneffectieve en milieuvriendelijke oplossing voor de opwekking van hernieuwbare energie.

Drijvende zonne-energie op het IJsselmeer?

Een interessante denkrichting is de aanleg van ringvormige eilanden in het IJsselmeer, zogenaamde atollen. Op deze manier creëren we een luw gebied, geschikt voor drijvende zonne-energiesystemen die bestand zijn tegen golfslagcategorie 2-omstandigheden. Deze aanpak kan hand in hand gaan met de benodigde natuurontwikkeling (Natura 2000).

Een volgende stap is oppervlakte op het IJsselmeer gebruiken voor zonne-energie. Voor het IJsselmeer ligt er daarbij ook een substantiële opgave voor natuurontwikkeling. De vraag is of het ontwikkelen van nieuwe natuur in het IJsselmeergebied en het ontwikkelen van zonne-energie hand in hand kunnen gaan. Zien we mogelijkheden voor synergie op ruimtelijk, beleidsmatig en/of financieel vlak?

Offshore drijvende zonnepanelen op zee

Een groot gebied in de Noordzee is aangewezen voor offshore hernieuwbare energie. In eerste instantie voor windenergie, maar er is genoeg ruimte tussen de windturbines om ook zonne-energie op te wekken.

We werken samen aan meerdere projecten die gericht zijn op het ontwikkelen van robuuste offshore drijvende zonne-energiesystemen, die hoge opbrengsten en een lange levensduur moeten leveren tegen aanvaardbare kosten.

TNO ontwikkelt standaarden voor het monitoren van offshore zonne-energie proefprojecten

Offshore zonne-energie op de Noordzee krijgt steeds meer aandacht. Verschillende pilots en demonstratieprojecten zijn nu in ontwikkeling. Het is van groot belang dat we deze pilots en demonstratieprojecten in Nederland gebruiken om onze kennis over offshore zonne-energie op te bouwen. TNO is nauw betrokken bij:

• Demonstratieproject op de CrossWind HKN locatie, met Oceans of Energy.
• NS2 demonstratieproject op de OTS-locatie, met Oceans of Energy.
• Demonstratieproject Merganser op de OTS-locatie, met SolarDuck.
• Proefproject Solar@Sea III op de OTS-locatie, met Bluewater Energy Services.

Om hoogwaardige systematische kennis op te bouwen over prestaties en betrouwbaarheid, streeft TNO ernaar om in al deze projecten dezelfde monitoringaanpak te gebruiken. Het is belangrijk om de volgende aspecten van de systemen te monitoren:

• Mechanisch gedrag van het systeem en de mechanische spanningen en rek die de componenten zoals de PV-panelen ondervinden.
• Elektrische prestaties van het PV-systeem, de stroomopbrengst als functioneel resultaat van instraling, temperaturen en systeembewegingen.
• Visuele parameters zoals vervuiling.

TNO wil deze gegevens op een gestandaardiseerde manier verzamelen, met behulp van offshore compatibele meetmethoden en sensoren. Analyse van deze gegevens zal leiden tot een beter begrip van de systematische prestatieaspecten die onafhankelijk zijn van de precieze ontwerpkeuzes voor de systemen.