Test met zonne-energie van zee: hoe rendabel zijn flexibele panelen in Oostvoornse Meer?

Sinds kort drijven twee eilanden met zonnepanelen op een binnenmeer bij Oostvoorne (Zuid-Holland). Uniek aan de energie-eilandjes is dat zowel de drijvers als de zonnepanelen flexibel zijn. Daardoor zouden ze beukende golven op zee beter kunnen weerstaan. Met de proef moet duidelijk worden of zon-van-zee economisch haalbaar is.

Bard van de Weijer

Zonne-energie op zee wordt gezien als een veelbelovende manier om duurzame elektriciteit op te wekken, vanwege de ogenschijnlijk eindeloze hoeveelheid ruimte op oceanen. Maar de praktijk blijkt weerbarstig: beukende golven, razende stormen, zout water en aangroei van algen maken een economisch rendabele toepassing uitdagend, net als de verankering van de drijvende zonne-eilanden.

Twee drijvende eilanden met flexibele zonnepanelen op het Oostvoornse Meer. Beeld Wim Soppe / TNO
Twee drijvende eilanden met flexibele zonnepanelen op het Oostvoornse Meer.Beeld Wim Soppe / TNO

Een consortium onder leiding van TNO denkt hiervoor een oplossing te hebben gevonden in de vorm van flexibele zonnepanelen en drijvers. Die bewegen en vervormen mee met de golven, waardoor de elementen er minder vat op krijgen. Dankzij de flexibiliteit kunnen drijvende eilanden en verankering lichter en goedkoper uitgevoerd worden.

Sinds kort drijven in het Oostvoornse Meer nabij de Tweede Maasvlakte twee van deze flexibele eilanden van ongeveer 100 vierkante meter, om in de praktijk ervaring op te doen met het concept.

Verdubbelde opbrengst

Wim Soppe, projectleider vanuit TNO en bedenker, erkent dat het goedkoper en eenvoudiger is om zonne-energie op land op te wekken. Maar ook daar zijn problemen zegt hij, bijvoorbeeld met de aansluiting van grote zonneparken op het overvolle elektriciteitsnetwerk. Op zee speelt dit probleem niet.

Een pluspunt is dat de drijvende eilanden tussen windturbines in bestaande parken gelegd kunnen worden, zegt Soppe. ‘Als je de helft van de oppervlakte van een windpark gebruikt voor opwekking van zonne-energie, verdubbelt de opbrengst.’

Doordat zon en wind elkaar vaak aanvullen (als het waait, schijnt de zon geregeld minder of niet, en andersom), kan gebruik worden gemaakt van dezelfde elektriciteitskabels die de windstroom aan land brengen, zegt Wilfried van Sark, hoogleraar Integratie van zonne-energie aan de Universiteit Utrecht: ‘Zon op zee is een goed concept, omdat het uitstekend past tussen de off-shore windturbines.’

Gedeelde kabels

Afgelopen voorjaar publiceerde Van Sark een onderzoek dat is uitgevoerd bij het windpark Borssele II, waaruit blijkt dat zonne-eilanden zonder al te veel technische ingrepen aangesloten kunnen worden op de kabels die windparken nu al gebruiken. Deze vorm van kabeldelen (cable pooling) maakt toepassing van zon op zee financieel aantrekkelijker. ‘Doordat zon en wind complementair zijn, wordt de maximale capaciteit van de kabel maar zelden bereikt en hoeven zonneparken op zee eigenlijk nooit te worden getemperd’, aldus Soppe.

Door de zee niet helemaal dicht te plamuren, maar de eilanden verspreid neer te leggen, hoeft het zeeleven er niet onder te lijden, stelt de TNO-onderzoeker. Dit zou ook blijken uit de studie van Van Sark.

Hoewel flexibele zonnecellen een lagere opbrengst hebben dan de panelen die op land staan en de installatie op zee duurder is, denken de onderzoekers uiteindelijk een stroomprijs te bereiken die in de buurt ligt van windturbines die verankerd zijn in de zeebodem. ‘Daar zijn we nog lang niet’, zegt Clemens van der Nat van Bluewater Energy Services, dat deel uitmaakt van het consortium. Om lagere prijzen te bereiken, is enorme opschaling nodig, zegt hij. ‘Denk aan vele, vele gigawatts.’

De eilanden bij Oostvoorne liggen nu nog in een tamelijk beschut gebied, zonder de enorme golfslag die de Noordzee kent. ‘Dit is een pierenbadje’, erkent Van der Nat. ‘In 2024 willen we met een groter project de Noordzee op, met een drijvend park van 1 tot 5 megawatt.’

De eilanden zijn bij onderzoeksinstituut Marin getest op heftige omstandigheden van de Noordzee. ‘Als het werkt op de Noordzee, dan werkt dit systeem overal’, zegt Van der Nat. ‘Dit is een van de heftigste zeeën, vanwege zijn ondiepte en zware stormen.’

Uiteindelijk zal een systeem als dit het best tot zijn recht komen rond de evenaar. Daar schijnt de zon veel vaker en intenser, waardoor de opbrengst twee keer hoger zal zijn. Bovendien werken de plat liggende panelen (ze kunnen niet schuin staan om te voorkomen dat de wind eronder slaat) daar beter, omdat de zon er loodrecht op staat. ‘Als de opbrengst hoger is, dalen de kosten navenant. Uiteindelijk wordt dit een exportproduct’, zegt Van der Nat. En tropische stormen? Die blijken evenmin een probleem. Soppe: ‘Ook daar is op getest.’