Offshore zonnepark helpt windarme regio’s

Nieuwsbericht |
TKI Wind op Zee
|
ds

Startup Solarduck heeft een drijvend offshore solarplatform ontwikkeld dat orkanen, sterke stromingen en hoge golven kan doorstaan. Dit innovatieve driehoekige platform is bedoeld voor zonovergoten maar doorgaans windarme regio’s rond de evenaar, zoals de Caraïben en Zuidoost-Azië. Onlangs is een demonstratie-installatie te water gelaten in de Waal bij IJzendoorn. CEO Koen Burgers van SolarDuck en zijn team hebben veel baat bij hun jarenlange ervaring in de scheepsbouw.

Voor welk probleem hebben jullie een oplossing gevonden?

“Om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, is de wereld volop bezig met de energietransitie. In Nederland gaat het grotendeels wel lukken met offshore wind. Een groot deel van de wereldbevolking woont weliswaar in stedelijke gebieden aan de kust, maar daar waait het nauwelijks. En als het daar waait, is het meteen extreem. Op land is weinig ruimte voor grootschalige zonneparken. De meest logische en verantwoorde oplossing is een offshore zonnepark. Daar zijn nu een handvol bedrijven mee bezig. Bestaande drijvende zonneparken op binnenwateren zijn niet geschikt. Het is complex om zo’n platform te ontwikkelen dat langdurig werkt onder de barre omstandigheden op zee. SolarDuck is erin geslaagd een kosteneffectieve oplossing te ontwikkelen.”

Wat houdt jullie oplossing in?

“Wij hebben een platform ontworpen dat rekening houdt met vier factoren: wind, golven, stroming en kosten. Het is een driehoekig platform van 17 x 17 x 17 meter waarop 40 standaard industriële modules worden gemonteerd in een vaste oost-west configuratie. Deze driehoekvorm is ideaal om de dynamische krachten van golven op te vangen; voor drijvende offshore windturbines wordt deze geometrische vorm bijvoorbeeld ook gebruikt. Talloze platforms kunnen in elke gewenste vorm aan elkaar gekoppeld worden tot een offshore zonnepark. Het platform bevindt zich op drie meter boven het wateroppervlak, drijvend op ‘pijlers’. Het zonnepark is verankerd aan de zeebodem. Een enkel platform heeft een piekvermogen van 16-20 kW, goed voor een klein woonwijkje. Een eiland van 300 keer 300 m² levert 10 MWp, te vergelijken met een grote windturbine. Dit oppervlak lijkt veel maar een windturbine heeft al gauw 3 km² rondom nodig.”

Wat is zo baanbrekend aan jullie oplossing?

“Aan ons ontwerp liggen drie technologische innovaties ten grondslag. De driehoekvorm is een relatief simpele maar innovatieve oplossing om golven te weerstaan. SolarDuck heeft deze vorm gepatenteerd. Het voordeel is dat de zijden van gekoppelde driehoeken altijd bij elkaar blijven ondanks golfbewegingen. Bij een rechthoekige vorm komen de zijden los van elkaar, net zoals stoeptegels die door wortels omhoog worden gedrukt. Dit vereenvoudigt de koppeling tussen platforms want je hoeft geen rekening te houden met hoogteverschillen. Het zorgt ook voor meer veiligheid wanneer mensen van platform naar platform lopen voor reiniging en onderhoud. De afmetingen van 17 meter en de hoogte van 3 meter zijn zo gekozen dat de modules en bekabeling droog blijven wanneer de platforms geconfronteerd worden met korte maar steile golven met pieken tot drie meter. Hogere golven zijn langer waardoor de platforms meegaan op de beweging en zo eveneens droog blijven. Innovatief is bovendien dat ons zonnepark dankzij het gepatenteerde drijverontwerp bestand is tegen sterke stromingen. Hoe groter het eiland hoe groter de krachten op het platform en de verankering. Wij hebben ‘dobbers’ ontworpen met een drie keer lagere weerstand dan bestaande drijvers. Dat scheelt ook in de kosten. De derde innovatie is de orkaanbestendigheid. Drijvende zonneparken op binnenwateren hebben een kunststof constructie. Bij sterke wind gaan die zich gedragen als een vliegtuigvleugel en kunnen daardoor uit het water komen. Om wind en liftkrachten te weerstaan, moet de constructie relatief zwaar zijn en moeten de panelen zo gepositioneerd worden dat de wind er geen grip op heeft. Daar zijn foefjes voor. Dankzij onze achtergrond bij Damen Shipyards hebben we veel maritieme kennis. Uit berekeningen blijkt dat het platform windsnelheden tot 65 m/s ofwel ruim 200 km/uur kan doorstaan.”

Wat levert jullie offshore zonnepark op?

“De klimaatcrisis raakt ook de gebieden rond de evenaar en daarvoor zijn nu nauwelijks alternatieven voorhanden, terwijl er zon in overvloed is. Offshore zonne-energie is dan een heel logische oplossing. We helpen de energietransitie een stap vooruit. De energiekosten zullen niet stijgen. Uiteindelijk zal het goedkoper zijn dan fossiele energiebronnen. Daarnaast kunnen de componenten in een container getransporteerd worden en ter plekke geassembleerd worden. Het systeem is schaalbaar en onderhoudsvriendelijk, de operationele kosten zijn laag en de output redelijk voorspelbaar.”

Hoe ver zijn jullie nu?

“We zijn in 2019 begonnen met een team van senior experts uit de maritieme sector met een groot netwerk. Half april hebben we onze eerste demonstratie-installatie naar de Waal bij IJzendoorn gesleept. Daar produceert ze sinds 30 april elektriciteit. Het gaat om vier platforms met 156 modules. Het eerste succes was dat de constructie een reis van 11 uur achter een sleepboot over de Waal heeft doorstaan. Die stroming zullen ze in bedrijf op zee nooit tegenkomen. We werken samen met grote partijen. Damen heeft de platforms geassembleerd. De zonnecellen komen van het Chinese Astronergy en DSM levert een innovatief vochtbestendig backsheet. Norsk Hydro levert de aluminium onderdelen, Akzo Nobel de coating en Engie heeft het park aangesloten op het net.”

Wat zijn jullie uitdagingen?

Het is een compleet nieuwe markt. We zijn een startup. In een zeer kort tijdsbestek hebben we een zeewaardige oplossing ontworpen, geproduceerd en geïnstalleerd. We gaan nu de opschalingsfase in, waarin we onze aanpak industrialiseren. Hiervoor is uiteraard veel financiering nodig, maar de marktvooruitzichten zijn zeer goed. We zijn op de goede weg.”

Wat zijn jullie vervolgstappen?

“Met de kennis die we nu opdoen, willen we volgend jaar zomer een installatie voor de kust van Oostende of de Canarische eilanden plaatsen. Dat wordt een zonnepark van 13 platforms. Daarover zijn we nu in gesprek met potentiële klanten. We willen in 2023 ons eerste commerciële systeem opleveren. De belangrijkste klanten zullen utilities zijn, maar ook private regionale afnemers tonen interesse.”

Wat hebben jullie aan TKI Wind op Zee?

“Tot nu toe hebben we nog geen intensief contact. We zijn natuurlijk geen offshore windbedrijf. We hebben wel gebruik gemaakt van subsidies zoals de MIT-regeling en Europese subsidies. We werken graag samen met organisaties als TKI Wind op Zee. De Noordzee is zeer druk. Voor een optimaal gebruik zijn samenwerking en technische integratie vereist. Wij denken dat het TKI Wind op Zee dit heel goed zou kunnen faciliteren. We zijn ervan overtuigd dat offshore opgewekte wind- en zonne-energie op veel plaatsen in de wereld sterk complementair zijn. Binnen SolarDuck werken we al samen met tal van partners in het TKI-programma en willen dit in de nabije toekomst graag intensiveren.”

Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking met Offshore Wind Innovators.

Lees meer over andere baanbrekende mkb-ers.