Groene stroom

Zonnepanelen op de Noordzee produceren veel meer energie dan op een dak

Een testlocatie van drijvende zonnepanelen op de Noordzee.Beeld Oceans of Energy

Drijvende velden van zonnepanelen op de Noordzee, die daar heel veel groene stroom produceren. Het kan, zeggen wetenschappers en bedrijven. Maar gaat het ook echt gebeuren?

Zonnepanelen die op een vlot in de Noordzee drijven, kilometers ver uit de kust. Dat klinkt als een wild idee. Verstoort een dobberend zonne-eiland, met een stroomkabel eraan vast, de zeedieren niet, bestaat er wel ruimte voor in de Noordzee? En kunnen zonnepanelen wel tegen golven en zout? Is zoiets betaalbaar? Allemaal logische vragen, zegt hoogleraar zonne-energie Wilfried van Sark van de Universiteit Utrecht. Ze zijn het beantwoorden en uitzoeken meer dan waard, zegt hij. Want, zo blijkt: zonnecellen op zeewater hebben een uniek voordeel. Ze produceren veel meer energie dan panelen op daken, velden of op plassen.

Vandaag presenteert Van Sark een onderzoek waar dit uit blijkt. Samen met collega-­onderzoeker Sara Golroodbari bracht de hoogleraar in kaart of het écht wat kan worden met zonnepanelen in de Noordzee. Dat deden ze met gegevens over wind, golfslag en temperatuur in een computermodel. De uitkomst liegt er niet om: drijvende zonnepanelen presteren veel beter dan zonnecellen aan vaste wal. Per jaar kunnen ze 13 procent meer stroom produceren, ontdekte Van Sark. En in sommige maanden zelfs 18 procent. De verklaring: ­koeling. “Het rendement van zonnepanelen neemt af als ze te heet worden”, zegt Van Sark. “Door ze te plaatsen op koel zeewater krijg je het optimale rendement.” Op zonovergoten dagen warmt zeewater slechts traag op, zoals bekend. En dan staat er vaak ook nog een bries die extra afkoeling geeft.

Dat lukt niet op dakpannen of op (akker)velden en ondiepere meren waar ­bedrijven ook zonnepanelen plaatsen. Op die locaties zijn zonnepanelen niet in staat om ­optimaal te presteren tijdens hete zomerdagen. Rendementsverlies door hitte is een ­bekend fenomeen bij zonnepanelen op land of daken. Door het ruime sop te kiezen, kan hiermee worden afgerekend, denken Van Sark en Golroodbari in hun onderzoek. “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.”

‘Het ruimtebeslag van zonnecellen op zee valt mee’

Het Nederlandse bedrijf Oceans of Energy uit Leiden is al begonnen. Als pionier in de ­wereld van zonne-energie richt de onderneming zich op de plaatsing van zonnecellen in zee. De eerste proef, 17 kilometer van de ­Nederlandse kust, ziet er volgens directeur ­Allard van Hoeken gunstig uit. De set van 28 zonnepanelen die sinds eind 2019 op een vlot in zee ligt, doorstond een flinke storm. Oceans of Energy hoopt snel te kunnen opschalen. Volgens Van Hoeken kan Nederland de Parijs-doelen alleen maar halen door de Noordzee te gebruiken voor zonnestroom. 

“Op het land kunnen wind en zon hooguit 10 procent van de totale energiebehoefte bijdragen”, schat de directeur in. “Offshore windenergie kan maximaal 30 procent van alle energie leveren, en dat zou dan 18 procent van de Nederlandse Noordzee innemen.”  Drijvende zonnepanelen zouden volgens hem, tussen de windmolens in, een grotere bijdrage kunnen leveren. Van Hoeken acht het haalbaar dat de dobberpanelen 50 procent van de stroombehoefte gaan produceren op 5 procent van het Nederlandse deel van de Noordzee.

Hoogleraar Van Sark zegt ook dat het met het ruimtebeslag van zonnecellen op zee relatief meevalt. Je zou misschien denken: grote, platte zonnevelden nemen gigantisch veel zeeruimte in, willen ze evenveel energie produceren als bijvoorbeeld een offshore windmolenpark. “Wat mensen daarbij snel over het hoofd zien, is dat tussen windmolens op zee snel een kilometer afstand zit. Per vierkante kilometer leveren zonnepanelen hierdoor meer energie op dan een windmolenpark in zee. Aardig om te beseffen hè?”

Kabelpoolen

Het beste idee is volgens de hoogleraar om de zonnepanelen op zee te installeren tussen de windmolens die daar staan. Dat zorgt voor dubbele benutting van het zeegebied. De drijvende zonne-energiesystemen kunnen worden vastgezet aan de fundering van de windmolens, zoals ze niet wegdrijven. Als dat lukt, hoeven er geen diepe ankers richting de zeebodem te worden aangelegd. Bovendien kunnen de panelen hun geproduceerde energie kwijt op dezelfde stroomkabel als de windmolens, die via peperdure ‘stekkerdozen’ hun groene energie naar land sturen, zodat huizen en bedrijven het kunnen gebruiken. “Kabel poolen”, noemt Van Sark het plan om zonne- en windenergie op zee in dezelfde stroomverbinding te stoppen. “Dat scheelt dubbele kosten voor infrastructuur.” Bij Oceans of Energy, dat meewerkte aan het onderzoek van de Universiteit Utrecht, dromen ze ook al van het ‘kabelpoolen’. Technisch kan het.

Maar, zegt directeur Van Hoeken, dan moet eerst wel in de wet geregeld worden dat offshore zonne-energie een stroomkabel mág ­gebruiken. Dat dit nog niet het geval is, laat zien dat de techniek nog in de kinderschoenen staat. Bij stroomtransporteur TenneT is een zonnecel op zee nog totaal niet in het vizier. TenneT is hartstikke druk met de grote windturbineparken, die de komende jaren langs de kust van Zeeland, Zuid- en Noord-Holland verrijzen. Ook is er nog geen subsidiepot beschikbaar voor ‘zon op zee’, zoals die wel bestaat voor panelen op daken, velden, baggerdepots en meren.

Volgens Oceans of Energy is het noodzakelijk dat zonne-energieproductie op zee niet langer wordt gezien als een futuristische idylle, maar als een slim klimaatplan voor de korte termijn. Als het aan Van Hoeken ligt, gaat ­Nederland zonne-energie op zeewater flink ondersteunen voor de klimaatdoelen. Hij voorziet dat de techniek dan ‘binnen een paar jaar’ even duur kan zijn als windenergie. Feit is wel dat ook andere wetgeving, zoals de Omgevingswet, nog helemaal niet klaar is voor zonnevlotten in zee.

Vissen in de stress?

Naarmate bedrijven en universiteiten de potentie meer bewieroken, groeit de kans dat de ­politiek de nieuwe schone energievorm omarmt. Zo trok een idee van TNO, het Maritiem Research Instituut Nederland (Marin) en Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) voor zonnepanelen uit de kust van Scheveningen in 2018 veel aandacht. Daar deed ook het grote energieconcern Taqa aan mee, een olie- en gasbedrijf. Dat bewijst dat er meer interesse is dan alleen van onderzoekers of start-ups.

Hoogleraar Van Sark zegt dat meer praktijkervaring de weg kan vrijmaken naar een doorbraak voor zonnecellen in de Noordzee. De techniek moet zich kunnen bewijzen. “Die ­panelen moeten het wel dertig jaar kunnen uithouden”, zegt hij. Daarbij zijn golven niet de grootste bedreiging. Het is het zout in zeewater dat zonnecellen op zee kapot kan maken. “Dubbele beglazing” ziet Van Sark als de oplossing. Door zonnepanelen tussen twee glasplaten te persen moeten ze het zilte gevaar beter aankunnen. Nederland is niet de enige die kijkt naar de kansen van drijvende cellen. Japan, Malta en Korea zijn er ook al mee bezig. In kustregio’s in de hele wereld kan de techniek kansrijk zijn, volgens Golroodbari. Zij wijst erop dat de helft van de wereldbevolking op minder dan 100 kilometer van de kust woont. Die mensen hebben allemaal lokaal groene energie nodig, om het klimaatakkoord van Parijs te halen.

Dan blijft de vraag of vissen en andere ­waterwezens niet in de stress raken van dobberende panelen, of dat zeevogels er niet ­tegenaan botsen. Bij Oceans of Energy willen ze de ecologische effecten goed uitzoeken, laat directeur Van Hoeken weten. Op basis van de eerste studies en praktijkervaring verwacht de ingenieur dat er ‘vrijwel of helemaal geen ­negatieve gevolgen zullen zijn van een drijvend offshore zonnesysteem, maar wel veel positieve effecten’. “Het trekt nieuw leven aan, dat trekt weer vis aan, en het biedt bescherming, zo is de verwachting.” Hoogleraar zonne-energie Van Sark kent theorieën van zeevogels die uitrusten op drijvende zonnepanelen, en mossels die onderop groeien. “We moeten kritisch kijken naar mogelijke ecologische schade, maar voordelen voor dier en ­natuur zijn goed voorstelbaar.’

Lees ook:

Winterstormen krijgen de zonnepanelen op de Noordzee niet kopje onder

In november vorig jaar heeft het Nederlandse bedrijf Oceans of Energy 28 panelen op een zelf ontwikkeld drijfsysteem gemonteerd en 17 km uit de kust voor Scheveningen op de Noordzee gelegd. Columnist Vincent Dekker schreef er eerder al over bij Trouw. 

Geen plek is te gek voor zonnepanelen

Om grootschalig zonnestroom te oogsten, moeten overal panelen komen. Op daken en op de grond. Technici zien nu nieuwe kansen: zonnepanelen dobberend in zee en verstopt in de autoweg.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden