- Onderzoek
- 22/02/2019
Dak vol kleurrijke zonnepanelen zorgt voor ‘mooie stroom’
Op het dak van Vertigo wordt de eenheidsworst aan zonnepanelen gekraakt. Sinds 2014 zijn op het gebouw van de faculteit Bouwkunde een aantal experimentele zonnepanelen en solar-installaties aangebracht. Vaak uitgevoerd in bijzondere uitvoeringen met kekke kleurtjes. Ze vormen de voorhoede van wat gaat komen op de Nederlandse markt. “Mensen willen graag kiezen uit verschillende modellen, net als bij een auto”, verklaart projectmanager Roland Valckenborg de snelle groei van 'bijzondere' zonnepanelen.
Want dat het rap gaat met de ontwikkelingen is te zien op de derde verdieping van Vertigo. Daar staat het dak helemaal vol. De proefopstellingen met zonnepanelen zijn recent uitgebreid van zes naar elf stuks. Onder de titel SolarBEAT werken TU/e en Solar Energy Application Centre (SEAC) samen aan innovatieve zonnepanelen. Een missie die nauwelijks iemand kan ontgaan, tenzij het gigantische spandoek tegen Vertigo over het hoofd wordt gezien. ‘Solar Energy Research’ staat er met grote chocoladeletters op.
De vraag is groot. “De afgelopen vijf jaar hebben we twintig onderzoeksprojecten gedaan waarbij 57 bedrijven zijn betrokken, variërend van eenmansbedrijf tot multinational”, zegt Valckenborg. In opdracht van én in samenwerking met bedrijven testen, toetsen en ontwikkelen TU/e en SEAC nieuwe technologieën en modellen voor zonnepanelen.
Vormen en kleuren
Het rendement van zonnepanelen blijft natuurlijk belangrijk, maar de vormgeving speelt een steeds grotere rol voor kopers. Hierdoor ontstaan allerlei nichemarkten met alternatieve vormen en kleuren. Valckenborg: “Bouwbedrijven, architecten, installateurs en producenten van zonnepanelen leren elkaar binnen SolarBEAT kennen. Ze delen hun kennis en gaan daarna vaak samen de markt op.”
De projectmanager omschrijft SolarBEAT als ‘self-supporting en non-profit’. De kosten worden gedekt door de deelnemende opdrachtgevers. Het streven is om een volcontinu rooster te realiseren. Dat is momenteel het geval. De elf opstellingen zijn allemaal in gebruik voor onderzoek. “Maar zodra er weer plek is, willen we die graag zo snel mogelijk invullen”, zegt Valckenborg.
Halffabrikaten
Vertigo is volgens hem een ideale plek om onderzoek te doen. Middenin de gebouwde omgeving en de faculteit Bouwkunde. Valckenborg benadrukt dat het niet uitsluitend om de zonnepanelen draait, maar om het totale bouwproduct. “Zonnepanelen zijn halffabrikaten die meestal uit China komen. De Nederlandse opdrachtgevers ontwikkelen ze verder tot unieke bouwelementen voor de Nederlandse markt. Bestand tegen water, hagel, wind en esthetisch van vorm.”
Door te verbreden en te verdiepen op de markt voor zonnepanelen, ontstaan nieuwe kansen voor duurzame energie. Het creëren van een groene wereld is de persoonlijke missie die Valckenborg voortdrijft. “Het is mijn passie. Ik ben er iedere dag vele uren mee bezig en de ontwikkelingen gaan hard. Hoewel, volgens sommigen gaat het niet snel genoeg”, zegt hij lachend, doelend op de stakende scholieren die begin februari op het Haagse Malieveld demonstreerden voor een beter klimaat. “Maar begrijp me niet verkeerd. Zelf vind ik ook dat de verduurzaming van Nederland veel sneller hoort te gaan. Ik heb zeker sympathie met de koplopers in het klimaatakkoord en al zeker met de jeugd die de toekomst heeft!”
Solar Highways
Het Eindhovense Solar Energy Application Centre (SEAC) is ook betrokken bij de realisatie van een geluidscherm naast de A50 waarin dubbelzijdige zonnecellen zijn verwerkt. Deze zogenoemde ‘Solar Highways’ is 400 meter lang en 5 meter hoog en daarmee ’s werelds grootste in zijn soort. De installatie, ter hoogte van Uden, is maandag 18 februari in werking gesteld. Het geluidscherm houdt verkeerslawaai tegen en levert ongeveer 145 tot 175 megawattuur aan zonnestroom, voldoende om 40 tot 60 huishoudens te voorzien van groene elektriciteit. Voordeel van de dubbelzijdige zonnecellen is dat zonlicht zowel uit het oosten als het westen kan worden omgezet in energie.
SEAC deed in het voortraject onderzoek met een kleinere proefopstelling in Den Bosch. Nu maakt SEAC deel uit van een consortium van Nederlandse bedrijven en TNO en Rijkswaterstaat. Zij gaan de 136 zonnepanelen testen die in het geluidsscherm zijn verwerkt. Het project kost 1,4 miljoen euro en wordt door de EU betaald. Mocht de proef slagen, dan komt de rest van de 1.250 kilometer aan geluidsschermen in Nederland in beeld om ook groene stroom te gaan leveren.
Achter de schermen
Aan de zonnepanelen zelf is niets af te lezen. Het is gewoon een standaard uitvoering. De truc zit achter de schermen. Start-up Taylor in Eindhoven heeft een nieuw soort power-elektronica ontwikkeld waardoor zonnepanelen ondanks hinder van schaduw beter presteren. “Alleen door ze in de buitenlucht met echte weersinvloeden te testen, kunnen we de technologie goed meten”, zegt Valckenborg.
Kleuren en structuren
Diverse zonnepanelen, uitgevoerd in diverse kleuren en structuren. Niet zichtbaar zijn de twee verschillende fotovoltaïsche (PV) technieken die worden toegepast. Het doel is om te achterhalen welk rendementsverlies de zonnepanelen oplopen wanneer ze kleur en structuur krijgen met behulp van een extra glas of folie. Het project, waarbij veel partijen zijn betrokken, draagt de titel ‘PV Opmaat’. Het draait om de juiste balans tussen esthetiek en performance van deze zonnepanelen.
Zonthermie
De invloed van de kleuren groen, geel en oranje wordt getest bij deze panelen in het project Envision. Het gaat om een zogeheten ‘zonthermie-systeem’ bedoeld om water op te warmen. In de panelen zijn leidingen verwerkt. Door de buizen stroomt een water-glycol-mix met verschillende temperaturen om te achterhalen welke effecten optreden. Zichtbaar is de ijsvorming op de panelen. “Outdoor testen is cruciaal voor het ontwikkelproces”, zegt Valckenborg. “Door eerst een jaar outdoor te testen, voorkom je dat er een product op de markt komt met gebreken.”
Terracotta
Een zonnepaneel in de kleur terracotta wordt getest op rendement. Past straks op alle rode daken in Nederland zonder af te steken tegen de terracotta pannen. Wordt ontwikkeld door Eindhovens bedrijf Aerspire.
Zonne-meetsysteem
Het zonne-meetsysteem inclusief weerstation is cruciaal voor het zonne-energie onderzoek op SolarBEAT. De tracker volgt de zon altijd en kan daarmee onderscheid maken tussen instraling die rechtstreeks van de zon afkomt (zogenaamde ‘direct irradiance’) en instraling die vanuit de rest van de hemelkoepel komt (zogenaamde ‘diffuse irradiance’). Dit is van belang om te begrijpen en berekenen hoe de instraling onder verschillende oriëntatie en hoeken van de installatie zal zijn. Deze meetapparatuur is van de allerhoogste standaard. Er zijn maar enkele andere instituten in Nederland die een vergelijkbare tracker voor zonne-instraling hebben, waaronder het KNMI.
Discussie