Windmolenparken op zee combineren met drijvende zonnepanelen: efficiënter ruimte- en kabelgebruik

De windmolenparken in onze Noordzee wekken logischerwijs alleen energie op als het waait en tussen de molens is veel loze ruimte. Hoe kun je de capaciteit van zo’n park beter benutten? Allereerst door de loze ruimte deels op te vullen met drijvende zonnepanelen. Ook kun je in periodes dat er geen maximale productie mogelijk is van windenergie, de energie opgewekt door zonnepanelen transporteren via de kabel van het windmolenpark. Dit begrip wordt cable pooling genoemd. Voor het eerst is in een Nederlandse studie aangetoond dat een dergelijke hybride vorm van wind- en zonne-energie in de Noordzee in de meeste gevallen tot een hogere opbrengst leidt. Informatie uit dit paper heeft bijgedragen aan de ‘Routekaart zon op water’ die begin februari is aangeboden aan de Tweede Kamer.

Het onderzoek werd uitgevoerd door onderzoekers Douwe Vaartjes, Sara Golroodbari onder leiding van Wilfried van Sark, hoogleraar Integratie van Zonne-energie aan de Universiteit Utrecht. Het onderzoek is in samenwerking met Rijkswaterstaat en het bedrijf Oceans of Energy uitgevoerd. In een technisch-economische analyse voor een casestudy in het Borssele II windpark voor de kust van Zeeland laat de onderzoeksgroep zien dat een hybride vorm van windmolenparken en zonnepanelen een efficiënter ruimte- en kabelgebruik oplevert. Er is namelijk een omgekeerde relatie te ontdekken tussen windsnelheden en zonnestraling: als het waait schijnt de zon vaak niet, en andersom. Deze correlatie maakt de aanvulling van windmolenparken met drijvende zonnepanelen erg aantrekkelijk.

Meer opbrengst, minimale aanpassingen

Het aanvullen van een windmolenpark op zee met zonnepanelen kan zonder al te veel technische ingrepen worden gerealiseerd. “Het zonnepark moet natuurlijk aangesloten worden op de kabel die de energie naar het vaste land brengt, hiervoor heb je een hele grote stekker nodig,” legt Van Sark uit. “Om te voorkomen dat de kabelcapaciteit overschreden wordt kan een begrenzer worden aangebracht, maar dit kan ook voorkomen worden door bijvoorbeeld de wieken anders in de wind te zetten.”

Geen invloed op visserij

De aanleg van zonnepanelen in windmolenparken heeft vrijwel geen nadelige effecten, legt Van Sark uit: “Tussen de windmolens mag bijvoorbeeld al niet gevist worden. De visserij heeft dus geen last van de zonnepanelen.” Ook voor de ecologie lijken er weinig bijeffecten te zijn. “Het aantal vierkante meters van de Noordzee dat mogelijk zal worden bedekt door zonnepanelen is vrijwel verwaarloosbaar. Bovendien is het water onder de zonnepanelen continue in beweging, waardoor het zich slechts een korte tijd in de schaduw bevindt en voortdurend wordt gemengd met ‘belicht’ water”, stelt Van Sark.

Routekaart zon op water

Zonne-energie op water biedt kansen voor het halen van de overheidsdoelen voor hernieuwbare energie. Op 2 februari 2021 heeft minister Van ’t Wout een routekaart zon op water aangeboden aan de Tweede Kamer, met als doel om de Tweede Kamer te informeren over de kansen en risico’s van zonne-energie op water in Nederland. Informatie uit dit paper is gebruikt voor onderbouwing van mogelijkheden voor de combinatie van offshore wind- en zonneparken.

Publicatie

Klik op de link om de open access paper te downloaden.

S.Z.M. Golroodbari, D.F. Vaartjes, J.B.L. Meit, A.P. van Hoeken, M. Eberveld, H. Jonker, W.G.J.H.M. van Sark, Pooling the cable: a techno-economic feasibility study of integrating offshore floating photovoltaic solar technology within an offshore wind park, Solar Energy, Volume 218, 2021, pp. 48-56.