Drijvende zonnepanelen

Directe en indirecte effecten van drijvende zonnepanelen

Deltares onderzoekt de directe en indirecte effecten van zonnepanelen op water. Deze kennis is nodig om goede afwegingen te maken voor de inrichting en het beheer van drijvende zonneparken bij grootschalige toepassing. Daarbij kijken we ook naar de verschillende doelen en functies van het water. Kennis vergroten van zon op water doen we niet alleen, maar juist samen met o.a. waterschappen, gemeenten, provincie, bedrijfsleven en andere kennisinstellingen. Onze ambitie is dat we over drie jaar meer inzicht hebben in de effecten van zon op water. We willen weten:

• Wat de effecten zijn;
• Of de effecten positief of negatief zijn;
• Hoe groot de effecten zijn;
• Of negatieve effecten te mitigeren zijn door ontwerpaanpassing;
• Of het mogelijk is te komen tot acceptabele vergunningsvoorwaarden vanuit waterkwaliteit en ecologie oogpunt

Hiermee zorgen we er voor dat er besluiten genomen kunnen worden op basis van gefundeerde kennis. Zo voorkomen we bijvoorbeeld dat waterbeheerders door gebrek aan kennis het zekere voor het onzekere nemen en vergunningverlening tegenhouden. Maar ook dat we schoon, gezond en voldoende zoet oppervlaktewater houden.

Zoals de infographic aangeeft, zijn er meerdere denkbare positieve en negatieve effecten van drijvende zonnepanelen:

• Uitwisseling atmosfeer en wateroppervlakte kan veranderen. Hier is nog weinig over bekend.
• Door blokkade van zonlicht is er minder lichtinval, wat mogelijk zorgt voor een afname in temperatuur en zuurstofconcentratie van het water.
• Er is minder licht voor waterplanten.
• Er kan luwte (afname van stroming) ontstaan onder de panelen waardoor het een aantrekkelijke plek wordt voor vis. Slib kan makkelijker op de bodem neerslaan.
• Ongewenste stoffen kunnen in het water komen door schoonmaak en slijtage van panelen of door corrosie van verankering.

Meervoudig ruimtegebruik faciliteren

Innovatieve oplossingen die meervoudig ruimtegebruik faciliteren, zoals drijvende zonneparken in combinatie met waterberging of verbetering natuur en waterkwaliteit staan wereldwijd hoog op de agenda. Ideeën als waterkrachtcentralereservoirs combineren met drijvende zonnepanelen worden regelmatig geopperd. Ook het idee van de zonne-atollen op het IJsselmeer is daar een mooi voorbeeld van. Maar ook wordt gedacht aan het combineren van zonnepanelen op water met nieuwe ontwikkelingen zoals zeeboerderijen.

Om de haalbaarheid en de effecten op het watersysteem in kaart te brengen maakt Deltares gebruik van bestaande hydrodynamische en ecologische modellen om de situatie te simuleren en te voorspellen. Door het toepasbaar maken van deze modellen kunnen we de effecten zoals reductie lichtinval of mogelijke verandering voor flora en fauna makkelijker inzichtelijk maken. Daarnaast kijken we naar de interactie tussen drijvende zonnepanelen en golven.

Dempen deze drijvende constructies golven en zijn ze bestand tegen het golfklimaat op bijvoorbeeld de Noordzee? In welke configuratie van drijvende zonnepanelen is het dempingseffect bijvoorbeeld maximaal? Met behulp van onze fysieke golffaciliteiten en golfmodellen kunnen we deze vragen beantwoorden. Deze kennis is essentieel om win-winsituaties te creëren en meervoudig ruimtegebruik te faciliteren.

Impact van drijvende zonneparken op waterkwaliteit en biodiversiteit

In het TKI Deltatechnologie project 'Zon op water: impact op waterkwaliteit en biodiversiteit' (ZWIMP), onderzoekt Deltares met andere consortium-partners de directe en indirecte effecten van zonnepanelen op water. De onderzoekers kijken naar de effecten op de waterkwaliteit, ecologisch functioneren en naar de effecten op vogels en vleermuizen. Deze kennis is nodig om de inrichting en het beheer van drijvende zonnepanelen te optimaliseren en goede afwegingen te maken bij vergunningverlening. De noodzakelijke nieuwe kennis wordt verkregen door uitgebreide metingen van biodiversiteit en waterkwaliteit bij bestaande drijvende zonneparken, aangevuld met modellering en kennis over het functioneren van specifieke systemen.

Om de informatie toegankelijk te maken worden de monitoringsdata van het project opgeslagen in een openbaar toegankelijke kennisbank, indien mogelijk gekoppeld aan bestaande data-infrastructuur. In dit project worden tevens de randvoorwaarden onderzocht voor het ontwerp van zonneparken op water met minimale of positieve impact op het functioneren van het watersysteem en de omgeving.

Consortium partners: Deltares (penvoerder), NIOO-KNAW, GroenLeven, Witteveen+Bos, Evides, Indymo, Adamant Solar, Rijkswaterstaat, STOWA, Sovon Vogelonderzoek, Hanzehogeschool Groningen.

Beschikbare kennis over zon op water

Naast het TKI Deltatechnologie project 'Zon op water: impact op waterkwaliteit en biodiversiteit' zijn er ook andere studies gedaan door Deltares op het gebied van zon op water. Het betreft onder andere:

• Een verkenning naar zonne-atollen om de natuur op te waarderen en ruimte te creëren voor duurzame energieopwekking. Rapport: Zonne-atollen geven ruimte aan natuur en duurzame energie.
• Deltares heeft samen met STOWA en Rijkswaterstaat een handreiking uitgebracht voor de vergunningverlening van drijvende zonneparken op water.
• Internationale literatuurstudie naar effecten van drijvende zonnesystemen op waterkwaliteit en ecologie (2020, Dionisio Pires en Loos).
• MeetAdvies: Het doel van het meetadvies is om gegevens te verzamelen over deze mogelijke effecten het streven is om zoveel mogelijk van de verzamelde gegevens centraal en open op te slaan zodat ze beschikbaar zijn voor analyses.
• Pilot Offshore seaweed and floating solar energy in the Netherlands in Horizon 2020 onderzoeksproject UNITED (Multi-Use offshore platforms demoNstrators for boostIng cost-effecTive and Eco-friendly proDuction in sustainable marine activities).
• Ecologisch Meetadvies Zon op Water helpt onderzoek naar natuur rond drijvende zonnepanelen.