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 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.

MESH is gesubsidieerd door de iDEEGO (innovatie Duurzame Energie en Energiebesparing Gebouwde Omgeving) regeling van de topsector Energie, gefaciliteerd door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO).

Meer informatie:

Voor meer inhoudelijke informatie over MESH kunt u terecht op TNO.nl . Geïnteresseerden kunnen voor vragen contact opnemen met TNO of met het Servicepunt van de provincie, via telefoonnummer 0800 0200 600 (gratis) of per e-mail: servicepunt@noord-holland.nl.

Foto: Vangrail met zonnecellen langs de N194 bij Heerhudowaard