Zonnepanelen op zee: een zonnige toekomst

Drijvende zonnepanelen. Foto: Oceans of Energy

Een groot deel van de daken in Nederland is al bedekt met zonnepanelen: één op de acht huizen heeft zonnepanelen. Een nadeel van zonnepanelen op daken is dat er vaak hogere structuren in de buurt staan, zodat een deel van de panelen in de schaduw van bomen, schoorstenen of satellietschotels komen te liggen. Daarnaast is op een gegeven moment de ruimte op land op. Wat als je zonnepanelen op zee kwijt zou kunnen? Sara Golroodbari promoveerde op 4 juni 2021 op precies dat onderwerp. Volgens haar promotieonderzoek zijn zonnepanelen op zee efficiënter dan op land, heeft wind een onverwacht positief effect op die efficiëntie, zijn windmolenparken en off-shore zonnepanelen goed te combineren, en heeft schaduw soms een positief effect op de opgewekte elektriciteit. We geven je een overzicht van haar belangrijkste resultaten.

Zonnepanelen op zee: meer opbrengst, beter voor het landschap

Met zonnepanelen op zee spaar je het landschap en leg je geen beslag op kostbare landbouwgrond. Maar hoe zit het dan met de opbrengst? Golroodbari en Wilfried van Sark stelden een computermodel op voor drijvende zonnepanelen waarin ze de effecten van wind, golven en temperatuur simuleerden.  “Drijvende panelen op zee presteren jaarlijks gemiddeld bijna 13% beter dan panelen op het land. En in sommige maanden zelfs 18%. Het verschil zit ‘m in de lagere temperaturen op zee en minder bewolking.”

Lees het volledige nieuwsbericht

Onverwacht effect van wind op opbrengst zonnepanelen op zee

Golroodbari testte ook wat het effect was van de wind op de opbrengst. Daaruit kwam een verrassend resultaat: hoe harder de wind, hoe minder efficiënt de zonnepanelen zijn. Tot een bepaald punt, waarbij de opbrengst juist weer omhoog gaat.

golven met witte koppen
Door witte schuimkoppen op golven wordt meer zonlicht weerkaatst. Foto: Nick Herasimenka.

Dat heeft te maken met de weerspiegeling van de zee: bij een beetje wind zorgt het bewegende oppervlak van het water dat de zon willekeurig weerkaatst wordt, en minder zonnestralen op de zonnepanelen terecht komen. Maar wanneer het harder waait dan 7.6 meter per seconde (zo’n 27 km/u), ontstaan er witte schuimkoppen op de golven die de reflectie van het zonlicht weer zodanig sterk maken dat de opbrengst weer toeneemt. Voor Nederlandse off-shore panelenparken is dat gunstig: daar waait het vaak harder dan 7.6 meter per seconde.

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.

Lees het volledige nieuwsbericht

Een nieuw schaduwbestendig prototype

Doordat wolken ook zonlicht terugkaatsen naar het aardoppervlak en de zonnepanelen die zich daar bevinden, heeft bewolking niet per se een negatief effect op de opbrengst van zonnepanelen. Maar wanneer ook maar een deel van een zonnecel in een zonnepaneel in de schaduw komt te liggen, valt de rest van die cel ook uit. Zonnepanelen op zee hebben te kampen met schaduw door bijvoorbeeld windturbines en uitwerpselen van vogels. Daarom heeft Golroodbari een prototype van een schaduwbestendiger zonnepaneel ontwikkeld. Zonnepanelen bestaan meestal uit zo’n 60 cellen. Het nieuwe zonnepaneel groepeert die cellen op een elektronische manier, waardoor een kleiner deel van het paneel uitvalt wanneer een klein deel in de schaduw ligt.

Lees het volledige nieuwsbericht

Publicatie

Mirbagheri Golroodbari, S.Z., 2021. The sun is rising over the North Sea: assessment of offshore solar photovoltaics. ISBN: 978-94-6416-590-6