Enige tijd geleden vond in ’t Spant Bussum de Sunday plaats. Een kennisevenement georganiseerd door Holland Solar, TKI Urban Energy, TNO, Solliance, NWO, SOLA en Solar Magazine. Maarten Dörenkämper, projectmanager solar energy applications bij TNO, sprak er over de vorderingen van het onderzoek naar PV op dijken. Met name de panelen op verharde dijken in dunbevolkte gebieden lijken hiervoor het ‘laaghangende fruit’.

Een belangrijk speerpunt in de ontwikkeling van zonnepanelen is ze geschikt maken voor zoveel mogelijk toepassingen op alle mogelijke oppervlakken. Eén van de plaatsen waar TNO onderzoek naar doet is de dijk.

Dijken bieden in Nederland een significante ruimte voor de ontwikkeling van zonneparken, namelijk 300 vierkante kilometer waarin een potentieel van 11 gigawattpiek schuilt. De integriteit van de dijkstructuur blijft leidend en daarom is het uitgangspunt van het TNO-onderzoek dat de inpassing van PV wordt gecombineerd met dijkversterking.

Daarbij zijn er verschillende uitdagingen zoals de waterveiligheid, de kwaliteit van de grasbekleding op onverharde dijken, de inspectie en het beheer van zowel de dijk als het PV-systeem, het minimaliseren van erosievormende elementen, het maatschappelijk draagvlak en de netaansluiting. De laatste is vooral een uitdaging omdat rondom dijken weinig bedrijvigheid mag plaatsvinden.

Het Eurorail-systeem
TNO heeft twee veldtest locaties geselecteerd om vier verschillende systemen te verkennen. In het voorjaar van 2020 is gestart met de bouw van de pilots op de binnendijk van de Spuikom bij Ritthem in Zeeland en de Knardijk in Waterschap Zuiderzeeland, Flevoland. De monitoring loopt tot dit najaar.

Het eerste systeem dat TNO test is de Eurorail: een systeem op palen. Hierbij wordt het maaibeheer uitgevoerd door de schapen die onder de zonnepanelen door kunnen lopen, het systeem staat op 1 meter hoogte op palen en de omvormers zijn onder het centrale paneel geplaatst.

Er zijn negen PV-opstellingen met drie typen panelen neergezet. Daartussen zitten ook gekleurde zonnepanelen, bijvoorbeeld met een afbeelding van Michiel de Ruyter. Deze panelen hebben ongeveer 60 procent van het vermogen van een traditioneel paneel, maar TNO wil weten wat het effect van dit soort panelen op het draagvlak heeft.

De grasgroei bleek hierbij een belangrijk leerpunt. Na een seizoen bleken de opstellingen onvoldoende licht door te laten voor een duurzame instandhouding van de beworteling. Door de afstand tussen de rijen te vergroten lijkt het gras wel voldoende te kunnen groeien.

Het Delmeco-systeem
Een andere opstelling is het Delmeco-systeem. Een systeem dat in een uitgegraven vlak in de dijk is geplaatst. Onder het systeem ligt een betonnen verankering waarin ook de aansluitingen en de DC-bekabeling is verwerkt.

Vooralsnog zijn er twee belangrijke leerpunten ontdekt. Er kwam regenwater in de betonuitsparingen door isolatiefouten, wat in een nieuw ontwerp is opgelost. Daarnaast vindt er erosievorming plaats langs de rand van het betonelement.

Het Soltronergy-systeem
Het Soltronergy-systeem bestaat uit een aantal rijen verticaal hangende panelen die met zware betonnen elementen in de grond verankerd staan. Tussen het dijktalud en de panelen is ruimte gelaten voor onderhoud en inspectie. Het zeer open ontwerp komt de graskwaliteit daarnaast ten goede.

Daar staat tegenover dat er behoorlijk veel materiaal in het systeem moet worden verwerkt ten opzichte van het geïnstalleerd vermogen. Ook bewoog het systeem dusdanig veel dat na storm Eunice op 18 februari 2022 het ontwerp moest worden aangepast. De panelen waren van het ophangingssysteem losgewaaid.

Het Solarbase-systeem
Het laatste systeem is opgebouwd uit secundaire bouwstoffen, waarna het Solarbase-systeem is verankerd in de verharding van de dijk. De afwatering gebeurt succesvol via grasbetonelementen en er is geen erosie geconstateerd tussen de verharding en de dijk.

Hoewel uit een onderzoek blijkt dat er minder draagvlak is voor PV op dijken in vergelijking met andere zonne-energietoepassingen, lijkt dat niet te gelden voor PV-systemen op verharde dijken in een dunbevolkt gebied. Dit is volgens TNO dan ook het “laaghangend fruit” voor PV op dijken. Een uitdaging daarbij is wel om lokale opwek en gebruik aan elkaar te koppelen zonder lange netaansluitingen.

“Het lagere draagvlak voor PV op dijken maakt het nog belangrijker om hier nauwgezet mee om te gaan”, stelt Dörenkämper. “Dit kan bijvoorbeeld door vroegtijdige communicatie, (financiële) participatie en landschappelijke inpassing. Om dijklocaties te identificeren die op basis van draagvlak het meest geschikt zijn hebben we een methodiek ontwikkeld.”

Daarbij ziet hij nog wel twee extra beperkende factoren. In het stormseizoen – dat van 15 oktober tot en met 15 maart loopt – mag er niet gebouwd worden en ook zijn er nog geen duidelijke vergunningsvoorwaarden voor zonnestroomsystemen op dijken. Al met al is de potentie groot, maar is het duidelijk de landschappelijke PV-toepassing met de meeste weerstand op zijn pad.