Innovatie: Zonnecellen op vangrail

TNO heeft samen met de provincie Noord-Holland en diverse partners onderzoek gedaan naar veilige en duurzame opwekking van energie via flexibele zonnefolie op vangrails. Met zo’n 7.500 kilometer vangrail in Nederland is in potentie veel zonne-energie op te wekken. De eerste praktijkproef is wereldwijd afgerond.

De proefopstelling met flexibele zonnefolie op 72 meter dubbele vangrail heeft een jaar lang gedraaid langs de N194 bij Heerhugowaard. Het ontwerp is wereldwijd de eerste in zijn soort. Uit de eenjarige proef die onlangs is afgerond, blijkt dat de opstelling goed is blijven functioneren onder verschillende weersomstandigheden.

Er is geen sprake geweest van vochtindringing of defecten en de opstelling leverde tot het eind energie, hoewel iets minder dan verwacht. Ook blijkt dat de beschermende afdekkap op de zonnecellen meer invloed heeft op de opbrengst dan verwacht. Deze nieuwe inzichten zijn nuttig om de technologie te verbeteren en straks in de praktijk te kunnen toepassen. 
 
Invloed weersomstandigheden
Er zijn tijdens de proef flexibele dunnefilmzonnecellen gebruikt aangezien zonnepanelen te stijf zijn en gevaarlijk bij aanrijdingen. Types van verschillende producenten zijn ingezet om vast te kunnen stellen of ze goed blijven functioneren in uiteenlopende situaties. En dat is het geval geweest. In een jaar tijd zijn de invloeden van alle seizoenen en weersomstandigheden gemeten. Voor duurzame productie van elektriciteit moeten de cellen, de elektronica en de aansluitingen goed zijn beschermd tegen invloeden van buitenaf, waaronder hitte, kou, zon, regen en andere factoren. Het ontwerp is een zorgvuldige afweging tussen veiligheidseisen, energie-opbrengst, kosten en esthetiek.
 
Doorontwikkeling
De opbrengst van de proefopstelling was ongeveer 1.200 kilowattuur (kWh) per jaar. Verwacht was een opbrengst van ongeveer 1.800 kWh/jaar, het verbruik van een gemiddeld 1-persoonshuishouden. Voor de doorontwikkeling van dit soort toepassingen van geïntegreerde flexibele dunnefilmzonnecellen zijn verbeteringen nodig van componenten, met name de beschermende afdekkap op de zonnecellen. Ook het energietransport naar de netaansluiting is van belang vanwege de lengte van de opstelling. Om met een geïntegreerd systeem rendabel en duurzaam energie te kunnen opwekken, moeten de kosten verder omlaag. Bij het herontwerp moeten daarom ook de installatiekosten, vaak de grootste kostenpost van een zonnesysteem, veel aandacht krijgen. 
 
Meer toepassingen
Energie opwekken door flexibele zonnefolies slim te gebruiken kan niet alleen op vangrails maar ook op geluidsschermen of andere infrastructurele werken. Dit draagt bij aan een duurzame leefomgeving. De verwachting is dat in de toekomst steeds meer infrastructuur voor verkeersmanagement toegepast wordt in het kader van de transitie naar smart highways
 
Onderzoekspartners
Dit project ’Modular E-cover for Smart Highways’ (MESH) is uitgevoerd door de provincie Noord-Holland samen met TNO, Solliance Solar Research, Heijmans, Femtogrid en de Hogeschool van Amsterdam. Gezamenlijk hebben de volgende partners de E-cover met zonnefolie en het systeem erachter ontwikkeld: de provincie Noord-Holland als wegbeheerder; TNO en Solliance Solar Research (ontwikkeling van deze toepassing van zonnefolie); Heijmans (medeontwerp van de E-cover en monitoring en installatie op locatie); Femtogrid (levering elektrische apparatuur). Aan de proef hebben ook studenten van de Hogeschool van Amsterdam meegedaan. 
 
Geplaatst op 17-06-2020


Share on: