Wetenschap en industrie slaan handen in elkaar om milieu-uitdagingen van drijvende zonnepanelen op zee te onderzoeken

Om tegemoet te komen aan de groeiende behoefte van onze maatschappij aan hernieuwbare energie, wordt vandaag ook het potentieel van offshore zonne-energie onderzocht. De technologie moet echter nog verder ontwikkeld worden en we moeten ervoor zorgen dat dit gebeurt met respect voor het marien milieu. In het EcoMPV-project gaan technologische ontwikkelingen en impactmonitoring hand in hand. Door samen te werken in dit proefproject leren wetenschap en industrie de impact van drijvende zonnepanelen op het offshore milieu te begrijpen en kunnen ze vanaf het begin van mogelijke commerciële initiatieven de effecten ervan zoveel als mogelijk vermijden of mitigeren. Met de verkregen inzichten kunnen positieve effecten direct worden versterkt. De installatie van drie experimentele modules op zee werd op 28 juni voltooid.

De groeiende behoefte aan lokale productie van hernieuwbare energie en een versnelling van de energietransitie, in combinatie met landschaarste, leidt ertoe dat beleidsmakers, de industrie maar ook de wetenschap zich steeds meer richten op offshore locaties. Tot op heden wordt de productie van hernieuwbare energie op zee voornamelijk gerealiseerd door windparken. België ontwikkelde zich tot een van de internationale koplopers op dit gebied.

Intussen wordt er meer aandacht besteed aan het ontwikkelen van mogelijkheden om op zee ook zonne-energie op te wekken. De complementariteit van wind- en zonnetechnologie is over de hele wereld bevestigd. Aangezien overheden steeds vaker meervoudig gebruik van mariene ruimte promoten en de offshore netwerkinfrastructuur een goed potentieel voor gecombineerd gebruik heeft, biedt de integratie van drijvende zonne-installaties in huidige en toekomstige offshore windparken de kans om grote hoeveelheden extra hernieuwbare energie toe te voegen. Zowel de technologie als de kennis over de milieueffecten van drijvende zonne-energie staat echter nog in de kinderschoenen.

Artist impression van SeaVolt’s ontwerp voor offshore drijvende zonne-energie

Milieu-uitdagingen

In het project EcoMPV (Eco-designing Marine Photovoltaic Installations) werken wetenschappers en industriële partners samen om de kennis te verdiepen over de milieu-uitdagingen van offshore drijvende fotovoltaïsche (photovoltaic – PV) installaties, met als doel technische oplossingen te vinden om ongewenste gevolgen te beperken en de positieve effecten te maximaliseren.

Kennisleemtes zullen worden aangepakt over (1) het veranderde onderwaterlichtveld, de hydrodynamica, de pelagische biogeochemie en de primaire productie, (2) de kunstmatige habitatvoorziening voor koloniserende fauna en vissen, en (3) de effecten op koolstoffluxen en -opslag. Verder zullen adviezen worden geformuleerd voor het ecologisch ontwerp van offshore PV-installaties, die de weg vrijmaken voor de milieuvergunning.

Voorbereiding op de eerste drijvende PV-installaties

Op 24 mei, 28 mei en 28 juni 2023 installeerden wetenschappers van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) drie experimentele ‘littorale modules’ aan de rand van het Mermaid offshore windpark in de operationele Belgische offshore energiezone. Deze drijvende modules zijn uitgerust met vestigingsplaten in verschillende materialen om het kolonisatiepotentieel voor mariene fauna en de habitatvoorziening van kunstmatige drijvende structuren, waaronder offshore drijvende PV-systemen, te bestuderen.

Installatie van een experimentele ‘littorale module’ aan boord van het offshore windpark Mermaid op 24 mei 2023 met de RV Belgica. (© KBIN/MARECO)

De modules werden ontworpen en ontwikkeld door Jan De Nul Group in samenwerking met KBIN, en met ondersteuning door EMBRC Belgium (European Marine Biological Resource Centre). De installatie werd uitgevoerd aan boord van de RV Belgica en de Zeetijger en de modules zullen ongeveer 1,5 jaar in het water blijven. Ze zullen regelmatig worden gecontroleerd om het kolonisatieproces op te volgen.

De locatie voor de experimentele tests is zo gekozen dat ze zo veel mogelijk lijkt op de Prinses Elisabethzone (PEZ), die in het Belgisch Marien Ruimtelijk Plan 2020-2026 is aangewezen als nieuwe zone voor offshore hernieuwbare energieproductie. Hoewel de focus van de PEZ voornamelijk op offshore windenergie blijft liggen, lijkt de combinatie met drijvende zonnepanelen veelbelovend.

Vincent Van Quickenborne, minister van Noordzee: “Met EcoMPV worden belangrijke stappen gezet om ook de milieu-impact van drijvende zonnepanelen correct te kunnen inschatten. Dit is belangrijk. Het potentieel van drijvende zonnepanelen wordt hoog ingeschat. Willen we ze later ook op commerciële schaal gaan gebruiken, dan is het noodzakelijk om ook rekening te houden met de effecten ervan op het mariene milieu om deze zoveel als mogelijk te vermijden of te mitigeren. België toont hiermee opnieuw dat economie en ecologie hand in hand gaan.”

Tinne Van der Straeten, Minister van Energie: “We hebben in ons land de brainpower én de wil om oplossingen uit te werken voor de uitdagingen van de toekomst. Met het Energietransitiefonds willen we die oplossingen kickstarten. De federale regering steunt 21 topprojecten waaronder EcoMPV. Drijvende zonnepanelen op zee zijn een deel van de oplossing om van onze Noordzee de grootste groene elektriciteitscentrale van Europa te maken. EcoMPV toont opnieuw aan dat we voor die oplossingen kunnen rekenen op Belgische know-how en expertise.”

Over EcoMPV

EcoMPV wordt gefinancierd door het Energietransitiefonds van de FOD Economie, AD Energie, is gestart in november 2022 en zal drie jaar lopen. Het project wordt gecoördineerd door het onderzoeksteam ‘Marine Ecology and Management‘ van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN), met de Universiteit Gent als wetenschappelijke partner en Tractebel, Jan De Nul Group en DEME Group als industriële partners.

EcoMPV heeft volgende doelstellingen:

  • De kennis vergroten over de effecten van drijvende PV-structuren op de hydrodynamica en de fytoplanktonproductiviteit;
  • De habitat die drijvende constructies bieden aan marien leven, onderzoeken, inclusief koloniserende fauna en aantrekkingskracht voor vissen;
  • Effecten beschrijven van koloniserende fauna (aangroei) van drijvende constructies op de omringende sedimenten, inclusief de begraving en vastlegging (opslag) van koolstof;

Input leveren voor het natuurinclusieve ontwerp van drijvende PV-systemen, op basis van de resultaten van de vorige doelstellingen, om de ecologische duurzaamheid van deze systemen te garanderen.

Installatie van een experimentele ‘littorale module’ aan boord van het offshore windpark Mermaid op 24 mei 2023 met de RV Belgica. (© KBIN/MARECO)

Het Energietransitiefonds zag in 2017 het levenslicht, met als doel onderzoek, ontwikkeling en innovatie op het gebied van energietransitie te ondersteunen. In totaal kwamen 51 voorstellen binnen na de projectoproep van november 2022. Daarvan werden er 21 geselecteerd die voor subsidies in aanmerking komen. Via het fonds wordt de expertise van bedrijven en start-ups aangesproken voor de versnelling van de energietransitie.