Slim!

We kampen steeds meer met gebrek aan ruimte capaciteit, voornamelijk in stedelijk gebied. Dit terwijl de potentie van waterbergingen, plassen en weteringen in landelijk en stedelijk gebied groot en onbenut is. Exclusief de grote meren hebben we het over zo’n 52.000 ha ondiep binnenwater. Het potentieel is dus enorm!

Wereldwijd worden grote inspanningen geleverd om over te schakelen van een fossiele economie naar een duurzamere economie op basis van hernieuwbare energie. Bij een dergelijke transitie zijn oppervlaktes nodig voor de inzet van energiesystemen zoals windturbines en fotovolta sche zonne-energie (PV). Gebieden waar energie het meest nodig is, bevinden zich echter meestal in steden, waar de vastgoedprijs relatief hoog is en de beschikbare grond voor energieproductie vrij beperkt is. Terwijl sommigen nog steeds moeite hebben om ruimte te vinden in een stedelijke omgeving, zijn velen begonnen met het verkennen van de mogelijkheid om ‘ruimte’ te benutten op grote watergebieden, waaronder de waterschappen in Nederland.

Nederlands binnenwater, zoals meren en retentiebekkens zijn meestal ondiep (1-4 meter) en bevinden zich dicht bij stedelijke gebieden, wat handig is om de opgewekte elektriciteit in het bestaande net te leveren. Niettemin hebben waterpartijen ook regelmatig onderhoud nodig, zoals maaien of baggeren, om hun primaire functie als onderdeel van watersystemen te garanderen.

De bestaande systemen voor drijvende PV zou moeten worden gedemonteerd en aan land gebracht om geen belemmering te vormen voor maaiboten of baggermachines. Dit is nogal onpraktisch en is daarom de niche waar het
consortium van InnoZoWa in wil springen

Flexibel ontwerp

Gebruik maken van de binnenwateren vergt wel het nodige van het ontwerp. Denk bijvoorbeeld aan het voldoende doorlaten van zonlicht aan het water en gelegenheid om te maaien (zo moeten waterbergingen 1 tot 2 keer per jaar volledig gemaaid worden om optimaal te kunnen blijven functioneren). Daarom kiezen we bij INNOZOWA voor een flexibel ontwerp. En dat is uniek in de wereld van zonnepanelen op water! Het ontwerp is dan ook drijvend, verplaatsbaar en tweezijdig.

Uiteraard is ook het materiaalgebruik hierbij essentieel. Zo moet de constructie niet te zwaar zijn, vanuit flexibiliteit en kostenoogpunt. Anderzijds mag het niet te licht zijn, zodat het goed bestand is tegen de weersinvloeden.

Naar aanleiding van de bevindingen in de voorstudies, is er gekozen voor een pilot-opstelling waarin verschillende innovaties zijn opgesplitst, om zoveel mogelijk data te kunnen verzamelen en onderlinge afhankelijkheden te minimaliseren. Zodoende zijn er twee ontwerpconcepten geselecteerd: de ‘Tumbler’ en het ‘Retractable’ systeem (weergegeven in Figuur 2.1).

De tumbler is een grootschaliger drijvend eiland dat kan roteren.
Door water rond te pompen wordt één kant zwaarder en zal het eiland die kant op hellen. De pomp kan vervolgens worden geautomatiseerd, zodat het eiland met de richting van de zon mee beweegt (enkel-as zonvolgsysteem).

Het ‘retractable’ systeem is inschuifbaar, net als winkelkarretjes, en maakt zo plaats voor onderhoud aan het watersysteem.
Gezien de toepassing op ondiep water is rekening gehouden in het ontwerp dat de systemen blijven functioneren in situaties waarbij het water droogvalt.
Beide concepten zijn uitgerust met een groot aantal verschillende PV opstellingen, zowel mono- als bifacial panelen met/zonder reflectoren en met verschillende hellingshoeken.
Daarnaast is er op het land een opstelling geplaatst met zowel mono- als bifacial modules, ter validatie van de drijvende systemen.

Kansrijke missie

INNOZOWA biedt veel kansen voor, in de eerste plaats, waterschappen om te werken aan hun energie neutrale ambities. Ook biedt het de mogelijkheid om voorop te blijven lopen in nieuwe ontwikkelingen op het gebied van waterbeheer. Bovendien houden we rekening met ecologie en waterkwaliteit. We proberen hierbij zelfs nog iets toe te voegen: door schaduw, lagere watertemperaturen, schuilplaatsen voor vissen, maar zonder een groot oppervlak af te sluiten, verwachten we positieve effecten op natuur en water.

Het consortium van Waterschap Rivierenland, Blue21, Hakkers en de TU Delft zetten al hun expertise in om gezamenlijk deze veelbelovende innovatie tot een succes te brengen.