Met zonnepanelen op zee spaar je het landschap en leg je geen beslag op kostbare landbouwgrond. Maar hoe zit het dan met de opbrengst? Voor het eerst is dat nu onderzocht voor de Noordzee, door twee energiewetenschappers van de Universiteit Utrecht.
Ze 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.” De resultaten van het onderzoek staan in het toonaangevende tijdschrift Progress in Photovoltaics.
De onderzoekers baseerden zich op meteorologische gegevens van de campus van de Universiteit Utrecht en de Noordzee. Daaruit berekenden ze de opbrengst voor zowel de situatie op land als op zee. “Zonnepanelen op land hebben geen last van golfslag dus je kunt ze onder de ideale hoek plaatsen en daarmee zorgen voor een optimale lichtinval”, vertelt promovendus Sara Golroodbari. “Maar zonnepanelen zijn ook gebaat bij lagere omgevingstemperaturen, want de elektrische verliezen van het zonnepaneelmateriaal nemen af wanneer het kouder is en dat komt de opbrengst weer ten goede. Dan zijn de drijvende panelen weer in het voordeel. Zowel de wind als het zeewater zelf hebben namelijk een afkoelend effect. De temperatuur is op zee bovendien veel gelijkmatiger.”
Het aandeel zonne-energie in de elektriciteitsproductie neemt in snel tempo toe. Was zonne-energie in 2018 nog goed voor 2,4%, voor 2025 wordt een aandeel van 22% voorspeld. Maar bij de aanleg van grootschalige zonneparken stuit je al gauw op de beperkte beschikbaarheid van grond en op een mogelijk schadelijke impact op de natuur. Je kunt alle daken vol leggen met zonnepanelen, maar niet ieder dak leent zich daarvoor. Al die nadelen spelen niet op zee, waar je bovendien geen last hebt van schaduw of stof. “Daar komt nog eens bij dat 50% van de wereldbevolking op minder dan 100 kilometer van de kust woont,” voegt Golroodbari toe.
De computersimulatie van de Noordzeepanelen is om meerdere redenen bijzonder. “Er is überhaupt weinig experimenteel en theoretisch materiaal over drijvende zonnepanelen”, aldus hoogleraar Wilfried van Sark, de andere betrokken onderzoeker. “Voor ons onderzoek construeerden we een computermodel van twaalf drijvende panelen. Als tweede fase in dit project gaan we onderzoeken hoe een testopstelling op zee in de praktijk presteert en of de zilte omstandigheden een rol spelen. Dit alles voeren we uit in samenwerking met Oceans of Energy externe link, een Nederlands bedrijf dat sinds november vorig jaar succesvol opereert op zee opereert. De opbrengstresultaten van Oceans of Energy zullen worden vergeleken met de uitkomsten van ons computermodel.” De studie is gefinancierd door het innovatieprogramma TKI Urban Energy externe link.
