Drijvende zonnepanelen

Thema:
Drijvende zonnepanelen

Zon op water gaat een belangrijke bijdrage leveren aan de energietransitie. Sommige scenario’s voorspellen in 2050 in Nederland 200 gigawattpiek (GWp) aan geïnstalleerd zonne-energie vermogen, waarvan 25 GWp op binnenwater en 45 GWp op zee. Het kennisniveau is nog onvoldoende. Bijvoorbeeld over het effect van wind en golven op zonnepanelen en de levensduur van drijvende zonne-energie systemen. Daarom doen we volop onderzoek dat past binnen onze missie om zonne-energie toepasbaar te maken op verschillende soorten oppervlak.

Video met dank aan TKI Offshore Energy

Ontdek TNO's methoden voor het monitoren van offshore zonneprojecten in de Noordzee om betrouwbaarheid en prestaties te garanderen.

Golfslagcategorie 2

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. Het project heeft een uitgebreide inventarisatie opgeleverd van uitdagingen en potentiële faalmechanismes in dit soort systemen.

Prestaties panelen én ecologische effecten

Het Fieldlab aan het Oostvoornse Meer biedt ruimte aan uiteenlopende onderzoeksprojecten rond drijvende zonne-energiesystemen. Op het fieldlab worden drijvende zonne-energiesystemen onderworpen aan uitdagende omstandigheden, zoals golfslagcategorie 2 en corrosieve omstandigheden. Daarnaast doen we onderzoek naar de ecologische impact van deze systemen op onderwaterleven en de waterkwaliteit.

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

In de Noordzee is een groot gebied gereserveerd 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 in verschillende projecten om robuuste offshore drijvende zonne-energiesystemen te realiseren met een hoge opbrengst en lange levensduur 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.
  • 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.

Projecten offshore drijvende zonnepanelen op water

Wij dragen vanuit verschillende expertisegebieden en labs bij aan deze projecten. Denk aan componenten voor zonne-energie (modules en elektronica) en complete systemen, maar ook nieuwe meetmethoden om systemen en componenten te onderzoeken.

De eerste drijvende pontons van het bedrijf Oceans of Energy hebben inmiddels stormen en hoge golven doorstaan op een testlocatie voor de kust van Zeeland. Een eerste stap om aan te tonen dat drijvende zonnepanelen op zee onder zware weersomstandigheden blijven functioneren.

Oceans of Energy gaat in het NS2 project 1 megawatt (MWp) aan offshore solar bouwen, 12 km voor de kust van Scheveningen. Partners in het project zijn TNO, Deltares, NIOZ, WMR, TKF en Primo Marine. Wij doen hierbij onderzoek naar de geschiktheid van zonnepanelen voor offshore gebruik en we onderzoeken de integratie bij windparken.

Binnen het project Solar@Sea werken Bluewater, Endures, Genap, Marin, TNO en Avans Hogeschool samen aan een concept op basis van een flexibele constructie. Het basisidee hierbij is om de constructie optimaal te laten meebewegen met de golven en daarbij ook flexibele zonnepanelen toe te passen. Zo hoopt het consortium tot een robuuste oplossing te komen die bestand is tegen de krachten van de natuur én een hoge opbrengst haalt.

Het consortium CrossWind, een joint venture van Shell in Nederland en Eneco, bouwt het nieuwe offshore windpark Hollandse Kust (Noord). Samen met CrossWind werken we aan onderzoek en demonstratie van zonne-energie op zee bij dit nieuwe offshore windpark. Het offshore windpark Hollandse Kust (Noord) zal naar verwachting in 2023 operationeel zijn. De demonstratie offshore solar op deze locatie zal 500 kWp groot zijn en is gepland voor 2025.

In het Merganser project werken we samen met SolarDuck, Marin, Deltares en TU Delft. Het consortium gaat een offshore zonne-energie pilotinstallatie ontwikkelen, testen en valideren onder offshore (Noordzee) weersomstandigheden. Die bestaat uit 6 gekoppelde platforms met een totaal vermogen van 500 kWp .Het consortium wil door middel van dit project meer inzicht krijgen in de geschiktheid van de technologie om onder extreme offshore-omstandigheden te functioneren. Daarnaast doen de partners onderzoek naar de ecologische impact van zulke zonne-energiesystemen op zee en de inpassing van zonne-energie in offshore windparken.

drijvende zonnepanelen van Solar@Sea zonnepanelen op water
Testmodule met drijvende zonnepanelen van Solar@Sea

Laat je verder inspireren

3 resultaten, getoond 1 t/m 3

TNO-blik op 2030: elk oppervlak benutten voor opwekken zonne-energie

Informatietype:
Insight
15 augustus 2023
Om op grote schaal groene energie op te wekken, moeten we slim omgaan met de schaarse ruimte in ons land. We maken het binnen 10 jaar mogelijk elk geschikt oppervlak te benutten voor het opwekken van hernieuwbare elektriciteit.

Podcast - Betaalbare zonne-energie op elk oppervlak

Informatietype:
Insight
8 maart 2021

Podcast - Zonne-energie hoe en waar: we hebben keus!

Informatietype:
Insight
15 februari 2021