Integratie zonne-energie en veiligheid

Thema:
Zonne-energie en veiligheid

De oppervlakte die we in Nederland kunnen benutten om zonne-energie op te wekken is groot en groeiende. We ontwikkelen zonne-energieconcepten voor optimale integratie op gebouwen, in infrastructuur, op water, in combinatie met landbouw en op voertuigen. Nieuwe producten en toepassingen brengen ook nieuwe uitdagingen rond veiligheid met zich mee.

Zonnepanelen op en langs de weg

Na de eerste successen van SolaRoad, fietspaden met zonnecellen, doen we nu samen met partners praktijkproeven op provinciale wegen waarover zwaar verkeer rijdt. Het opwekken van energie in de weg moet betrouwbaar en economisch lonend zijn, maar mag de verkeersveiligheid niet in gevaar brengen. Ons wegennet telt zo’n 140.000 kilometer, waarvan een aanzienlijk deel met deze technologie is uit te rusten. Een derde daarvan kan al voldoende energie produceren om 9 miljoen elektrische auto’s te voeden.

Zonnepanelen op geluidsschermen

Daarnaast werken we met partners aan verschillende uitvoeringsvormen van zonne-geluidsschermen. Een mooi voorbeeld is een technologie om in het geluidsscherm tweezijdige zonnepanelen te verwerken. Hiermee zijn in potentie vele honderden kilometers uit te rusten. Door de zogeheten bifaciale panelen is plaatsing op het zuiden niet langer noodzakelijk, omdat ze in elke richting zon oogsten. Dezelfde toepassing testen we nu voor gebruik in geluidsschermen langs het spoor. Daar is in potentie zo’n 700 kilometer beschikbaar.

Foto van een geluidsscherm langs de snelweg in Uden met zonnecellen aan beide kanten
Zonne-geluidsscherm bij Uden

Zonnepanelen op dijken

Samen met partners doen we onderzoek naar de mogelijkheden van zonnepanelen op dijken. Wat doet het met de veiligheid van de dijk? Passen ze wel in het landschap? Weegt de energieopbrengst op tegen mogelijke nadelen?

Zonne-energie op gebouwen

Veel grote platte daken kunnen de huidige standaardtechnologie niet dragen. Nederland heeft bijvoorbeeld meer dan 2000 distributiecentra met grote daken en tal van bedrijfshallen en gebouwen in de agrarische sector. In totaal gaat het om meer dan 100 vierkante kilometer dakoppervlak dat plaats heeft voor minstens 10 gigawattpiek (GWp) pv. Om dat potentieel zoveel mogelijk te benutten onderzoeken we samen met bedrijven welke lichtgewicht materialen en constructies we kunnen toepassen. Bijvoorbeeld met een nieuw type zonnepanelen op basis van kunststof. Het benutten van al deze daken levert een schat aan zonne-energie in Nederland op, zonder dat het op esthetische bezwaren stuit.

Zonnepanelen op gevels

Tegen de gevel van het hoofdkantoor van bouwonderneming BAM in Bunnik zijn in de zomer van 2020 zonnepanelen geplaatst die in vorm, kleur en patroon mooi aansluiten op het uiterlijk van het gebouw. Zulke nieuwe pv-modules met een kleur of patroon vormen een alternatief voor de traditionele, die praktisch alleen in één donkere kleur en vast formaat verkrijgbaar zijn. Dit biedt architecten de mogelijkheid zonder enige esthetische beperking gebouwen te ontwerpen die zonne-energie kunnen oogsten. In de toekomst zullen ook ramen zonne-energie kunnen opwekken.

Foto van een muur die voor een deel is bedekt met zonnepanelen met een motief.
Test zonnepanelen met motief op een gevel

Maatschappelijke kosten omlaag

Zonne-energie opwekken op daken en gevels heeft als grootste voordeel dat de energie wordt opgewekt waar het ook wordt gebruikt. Extra kabels en andere infrastructuur voor transport van elektriciteit zijn niet meer nodig. Dat levert de maatschappij meer duurzame energie op én substantieel minder kosten.

Veilig gebruik van zonne-energie

We zetten onze expertise en ervaring in om samen met partners de veiligheidsrisico’s (pdf) van de huidige systemen en toekomstige producten zo klein mogelijk te maken.

We hebben onze onderzoeksfaciliteiten uitgebreid. Denk aan extra apparatuur en testopstellingen in het laboratorium. En aan mobiele apparatuur voor metingen in het veld. Mogelijke partners in dit onderzoek zijn partijen als:

  • fabrikanten en leveranciers
  • bouwbedrijven
  • installateurs
  • projectontwikkelaars
  • eigenaren van gebouwen
  • verzekeraars
  • gemeenten en rijksoverheid

Risicofactoren onderzoeken

Al deze partijen hebben behoefte aan kennis over veilig gebruik van zonne-energie en over factoren die een rol spelen in het ontstaan van branden in zonnesystemen. Fabrikanten willen weten volgens welke eisen zij de veiligheid van hun zonnemodules maximaliseren. Voor zon op water en zon in infrastructuur ontbreekt het nog aan duidelijke richtlijnen voor veilige installaties. Wij bouwen kennis op op deze gebieden. Dit om te voorkomen dat veiligheid een belemmerende factor is voor het behalen van onze klimaatdoelstellingen.

Uitbreiding onderzoeksinfrastructuur

We hebben geïnvesteerd in het uitbreiden van de onderzoeksinfrastructuur voor de brandveiligheid van zonnepanelen en -systemen. We doen met uiteenlopende partijen onderzoek naar bestaande systemen. Met hen ontwikkelen we ook nieuwe producten. Denk aan oplossingen om het risico op vlambogen, een belangrijke oorzaak van branden door zonnesystemen, te minimaliseren of nieuwe technologie die hotspots door schaduw voorkomt.

We werken samen met fabrikanten om ontwerprisico’s uit de weg te ruimen. In ons lab doen we onder meer uitgebreide elektrotechnische testen, temperatuurmetingen en testen voor vlamboogdetectiesystemen. Dan gaat het over het beproeven van het product zelf. Maar ook over de interactie met andere materialen, zoals integratie in bouwelementen. Hiermee ontwikkelen we kennis die ook de overheid kan gebruiken, bijvoorbeeld voor regelgeving.

Expertises combineren

Voor verschillende partijen leveren we expertise over de zonnemodules en -systemen in relatie tot vermogenselektronica. We hebben geavanceerde testfaciliteiten voor het meten, analyseren en karakteriseren van deze modules. Voor de integratie van zonne-energie in de gebouwde omgeving en infrastructuur werken we in teams waarin we kennis over onder meer energie, elektronica en constructies combineren.

Infraroodopname van een deel van een zonnepaneel, een hotspot van 149°C.
Infraroodopname van een deel van een zonnepaneel, een hotspot van 149°C.

Laat je verder inspireren

7 resultaten, getoond 1 t/m 5

Zonpositief webinars

Informatietype:
Webinar
2 augustus 2022
4 afleveringen

Bekijk 4 webinars over zonne-energie: zonne-energie op weg naar impact, innovaties in zonne-energie-technologie en betaalbare zonne-energie van elk oppervlak.

Zonnepanelen op ramen, gevels en daken

Informatietype:
Artikel
Bekijk de nieuwste ontwikkelingen voor het plaatsen van zonnepanelen op gevels en daken. En ontdek de mogelijkheden voor zonnepanelen in ramen.

Zonnepanelen op en langs de weg

Informatietype:
Artikel
Zonnepanelen plaatsen op geluidsschermen en in het wegdek geeft extra ruimte om zonne-energie op te wekken. Bijvoorbeeld bij fietspad Solaroad.

Auto’s op zonne-energie

Informatietype:
Artikel
Auto's op zonne-energie doen hun intrede in de commerciële markt. De zonnepanelen ‘tanken’ zonlicht als de auto stilstaat en als hij rijdt.

Proeven met nieuwe generatie zonnewegdek

Informatietype:
Insight
18 november 2021
TNO werkt in het concept SolaRoad aan technieken en constructies waarbij zonnecellen zijn verwerkt in de weg. Lees o.a. over het langste zonnefietspad.