Beter ontwerp zonneparken nodig voor behoud van de natuur

Agri-PV: landbouw gecombineerd met zonnepanelen

Sinds de Kamerbrief van 26 oktober 2023 heeft het kabinet aangegeven het gebruik van landbouwgrond voor zonneparken zoveel mogelijk te willen beperken. Een uitzondering hierop is landbouwgrond met een dubbele functie, zoals agri-PV, waarbij landbouw gecombineerd wordt met zonne-energieproductie. Dit zorgt ervoor dat boeren bijdragen aan zowel de voedselvoorziening als de energietransitie.

Deze uitzondering roept echter veel vragen op. Daarom wijzen we samen met experts van Wageningen University & Research en Renergize Consultancy in een paper op Zon in Landschap op het belang van duidelijke richtlijnen voor boeren en beleidsmakers. Voor een goede afstemming tussen duurzaamheid en voedselproductie is een heldere definitie van agri-PV noodzakelijk.

Licht beter spreiden

Uit onze studie blijkt dat door een betere spreiding van het licht veel winst is te behalen. Vooral in de delen van het zonnepark met veel schaduw onder de panelen zijn verbeteringen mogelijk. Onze softwaretool BIGEYE berekent zowel de opbrengst van zonnepanelen als ook de lichtinval en -intensiteit onder en naast de panelen in een zonnepark. We onderzochten 2 op het zuiden gerichte opstellingen uit een eerder verschenen studie van Wageningen University & Research (WUR) en vergeleken deze met gangbare oost-westsystemen. Daarbij keken we in de berekeningen naar variaties in de bedekkingsgraad, de hoek die de zonnepanelen maken en de ruimte tussen de panelen. De gewenste aanpassingen in het ontwerp zijn volgens de onderzoekers mogelijk zonder dat dit ten koste gaat van de businesscase.

Tweezijdige panelen

Oost-west gerichte zonneparken zijn in Nederland aantrekkelijk, vanwege de businesscase en de aansluiting op het net. Daarom berekenden we 2 extra varianten: een met standaard zonnepanelen en een met panelen die aan 2 zijden zonnestroom oogsten (bifacial). Dit nieuwe type panelen is deels lichtdoorlatend (semi-transparant) en levert een hogere opbrengst omdat het paneel het gereflecteerde licht van de bodem omzet in stroom via de achterzijde van het paneel. Een ontwerp met een bedekkingsgraad van 77 procent met semi-transparante, tweezijdige panelen scoort qua effect op bodemkwaliteit beter dan op het zuiden gerichte, standaard panelen met een bedekkingsgraad van 53 procent. Dat leidt ertoe dat bijna 100 procent van de bodem voldoende zon krijgt bij een hogere bedekkingsgraad.

Economisch verantwoord

Voor grondeigenaren, overheden en projectontwikkelaars biedt de studie veel kansen om het ontwerp van zonneparken anders aan te pakken. We hebben niet alleen berekend hoe verschillende opstellingen uitpakken voor grondinstraling. Maar ook vastgesteld dat de gewenste aanpassingen in het ontwerp ook in economisch opzicht haalbaar zijn. Zeker vergeleken met de huidige veilig bevonden zonneparken. Bovendien heeft de eigenaar van de grond aan het einde van de levensduur van het zonnepark waardevolle, nog steeds vruchtbare grond. We bevelen aan om criteria op te stellen voor de grondinstraling onder en tussen zonnepanelen.

Onderzoek eco-certificering zonneparken

TNO ontwikkelt samen met Wageningen University & Research (WUR), Eelerwoude, Holland Solar en NL Greenlabel de certificering voor zonneparken met een ecologische meerwaarde. Projectontwikkelaars en overheden kunnen met dit certificaat aantonen dat ze ecologische meerwaarde bieden aan de hand van de gedragscode ‘ Zon op land’ van Holland Solar. Lees hier meer over de ontwikkeling van het label (pdf). Het project Eco Certified Solar Parks is een vervolg op SolarEcoPlus.

Veel besparingen mogelijk op onderhoud zonneparken

Zonneparken op land moeten minstens 25 jaar meegaan en hebben al die tijd regelmatig onderhoud nodig. Gebruik en onderhoud maken ruwweg een kwart van de kosten van zonnestroom uit. Door degradatie en uitval tijdens de hele levensduur nauwkeurig te voorspellen, kunnen deze kosten tot 10 procent omlaag. Wij werken aan een methode om dit te realiseren.

We zien mogelijkheden om de beheerkosten voor zonneparken te verlagen. Dit kan met een systeem waarin gestandaardiseerd en automatisch keuzes voor besluitvorming rond onderhoud met bijbehorende kosten en opbrengsten zijn ondergebracht. We testen dit in de zonneparken binnen het project SolarEcoPlus. De data uit dit project gebruiken we om modellen en digitale applicaties te ontwikkelen. Metingen in het park geven inzicht in verouderingsmechanismen, waarmee we optimale onderhoudsschema’s maken. Dat bespaart de eigenaar geld en kan fabrikanten helpen hun producten te verbeteren.