Voortbouwend op het matige succes van drijvende PV-projecten bij de aanleg van meren en dammen overal ter wereld in de afgelopen jaren, vormen offshore-projecten een nieuwe kans voor ontwikkelaars wanneer ze samen met windparken worden gebouwd.
George Heynes bespreekt hoe de sector de overstap maakt van pilotprojecten naar commercieel haalbare grootschalige projecten, en beschrijft de kansen en uitdagingen die voor ons liggen. Wereldwijd wint de zonne-energiesector steeds meer aan populariteit als een variabele, hernieuwbare energiebron die in verschillende regio's kan worden ingezet.
Een van de nieuwste, en mogelijk belangrijkste, manieren om zonne-energie te benutten, is nu in de belangstelling van de sector gekomen. Drijvende fotovoltaïsche projecten in offshore- en kustwateren, ook wel bekend als drijvende fotovoltaïsche zonne-energie, kunnen een revolutionaire technologie worden die met succes lokaal groene energie opwekt in gebieden die momenteel moeilijk te ontwikkelen zijn vanwege geografische beperkingen.
Drijvende fotovoltaïsche modules werken in principe op dezelfde manier als landgebaseerde systemen. De omvormer en de array zijn bevestigd op een drijvend platform, en de combinerbox verzamelt gelijkstroom na de stroomopwekking, die vervolgens door de omvormer wordt omgezet in wisselstroom.
Drijvende zonnepanelen kunnen worden toegepast in oceanen, meren en rivieren, waar het aanleggen van een elektriciteitsnet lastig kan zijn. Regio's zoals het Caribisch gebied, Indonesië en de Malediven zouden enorm kunnen profiteren van deze technologie. Pilotprojecten zijn uitgevoerd in Europa, waar de technologie steeds meer aan populariteit wint als aanvullend wapen in de strijd tegen CO2-uitstoot.
Hoe drijvende zonnepanelen de wereld veroveren
Een van de vele voordelen van drijvende zonnepanelen op zee is dat de technologie kan samengaan met bestaande technologieën om de energieproductie van hernieuwbare energiecentrales te verhogen.
Waterkrachtcentrales kunnen worden gecombineerd met drijvende fotovoltaïsche zonne-energie op zee om de capaciteit van het project te vergroten. Het rapport "Where the Sun Meets the Water: Floating Photovoltaic Market Report" van de Wereldbank stelt dat zonnecapaciteit kan worden gebruikt om de energieopwekking van het project te verhogen en ook kan helpen bij het beheersen van een laag energieverbruik door waterkrachtcentrales in een "piek-afvlakkingsmodus" te laten werken in plaats van een "basislastmodus".
In het rapport worden ook andere positieve effecten van het gebruik van drijvende offshore fotovoltaïsche cellen beschreven. Denk bijvoorbeeld aan de mogelijkheid om met waterkoeling de energieproductie te verhogen, het verminderen of zelfs helemaal elimineren van schaduw op modules door de omgeving, het niet hoeven voorbereiden van grote locaties en het gemak van installatie en inzet.
Waterkracht is niet de enige bestaande technologie voor hernieuwbare energie die ondersteund zou kunnen worden door de komst van drijvende zonnepanelen op zee. Offshore windenergie kan worden gecombineerd met drijvende zonnepanelen op zee om de voordelen van deze grote structuren te maximaliseren.
Dit potentieel heeft geleid tot grote belangstelling voor de vele windparken in de Noordzee. Deze parken bieden ideale voorwaarden voor de ontwikkeling van drijvende fotovoltaïsche energiecentrales op zee.
Allard van Hoeken, CEO en oprichter van Oceans of Energy, zei: "Wij geloven dat als je drijvende zonne-energie op zee combineert met windenergie op zee, projecten veel sneller kunnen worden ontwikkeld, omdat de infrastructuur er al is. Dit draagt bij aan de ontwikkeling van technologie."
Hoeken gaf ook aan dat als zonne-energie wordt gecombineerd met bestaande windparken op zee, alleen al op de Noordzee een grote hoeveelheid energie kan worden opgewekt.
“Als je offshore PV en offshore wind combineert, dan kan slechts 5 procent van de Noordzee al makkelijk 50 procent van de energiebehoefte van Nederland leveren.”
Dit potentieel onderstreept het belang van deze technologie voor de gehele zonne-energiesector en voor landen die overstappen op koolstofarme energiesystemen.
Een van de grootste voordelen van het gebruik van drijvende zonnepanelen op zee is de beschikbare ruimte. De oceanen bieden een enorm gebied waar deze technologie kan worden toegepast, terwijl op het land talloze toepassingen concurreren om ruimte. Drijvende zonnepanelen zouden ook de bezorgdheid over de bouw van zonneparken op landbouwgrond kunnen wegnemen. In het Verenigd Koninkrijk nemen de zorgen hierover toe.
Chris Willow, hoofd van de afdeling drijvende windenergieontwikkeling bij RWE Offshore Wind, is het daarmee eens en zegt dat de technologie een enorm potentieel heeft.
Offshore zonne-energie heeft de potentie om een spannende ontwikkeling te zijn voor technologieën op land en aan meren, en opent nieuwe mogelijkheden voor zonne-energieopwekking op gigawattschaal. Door landschaarste te omzeilen, opent deze technologie nieuwe markten.
Zoals Willock al zei, elimineert offshore PV de problemen die gepaard gaan met landschaarste, doordat het een manier biedt om offshore energie op te wekken. Zoals Ingrid Lome, senior scheepsarchitect bij Moss Maritime, een Noors ingenieursbureau dat zich bezighoudt met offshore-ontwikkelingen, al aangaf, zou de technologie ook in kleine stadstaten zoals Singapore kunnen worden toegepast.
Voor elk land met beperkte ruimte voor aardse energieproductie is het potentieel voor drijvende zonnepanelen op zee enorm. Singapore is een goed voorbeeld. Een belangrijk voordeel is de mogelijkheid om elektriciteit op te wekken naast aquacultuur-, olie- en gasproductielocaties of andere faciliteiten die energie nodig hebben.
Dit is cruciaal. De technologie zou microgrids kunnen creëren voor gebieden of faciliteiten die niet in het bredere netwerk zijn geïntegreerd, wat het potentieel van de technologie benadrukt in landen met grote eilanden die moeite zouden hebben met het bouwen van een nationaal netwerk.
Vooral Zuidoost-Azië, en dan met name Indonesië, zou een enorme impuls kunnen krijgen van deze technologie. Zuidoost-Azië heeft een groot aantal eilanden en land dat niet erg geschikt is voor de ontwikkeling van zonne-energie. Wat deze regio wel heeft, is een enorm netwerk van wateren en oceanen.
De technologie zou een impact kunnen hebben op de CO2-reductie die verder reikt dan het nationale elektriciteitsnet. Francisco Vozza, Chief Commercial Officer van drijvende PV-ontwikkelaar Solar-Duck, benadrukte deze marktkans.
We zien commerciële en pre-commerciële projecten in landen als Griekenland, Italië en Nederland in Europa. Maar er zijn ook kansen op andere plekken zoals Japan, Bermuda, Zuid-Korea en overal in Zuidoost-Azië. Er zijn daar veel markten en we zien dat bestaande toepassingen daar al op de markt worden gebracht.
Deze technologie zou kunnen worden gebruikt om de capaciteit voor de opwekking van hernieuwbare energie in de Noordzee en andere oceanen radicaal uit te breiden en zo de energietransitie te versnellen als nooit tevoren. Er moeten echter verschillende uitdagingen en obstakels worden overwonnen om dit doel te bereiken.
Plaatsingstijd: 3 mei 2023