Maart 2021
Op zoek naar het perfecte pv-geluidsscherm
Bouwer Heijmans ziet kansen
Dit hele jaar test het consortium Rolling Solar het geluidscherm van de toekomst. Het scherm is voorzien van twee soorten geïntegreerde dunnefilm-zonnepanelen. Een hiervan bevat een wereldprimeur: de dubbelzijdige CIGS-zonnecel. Uitvoerend opdrachtnemer Heijmans heeft op eigen terrein een testinstallatie gebouwd, met als belangrijkste doel het pv-geluidsscherm betaalbaar te maken.
Na de afronding van het project Solar Highways, met Rijkswaterstaat en TNO als leidende partners, is bouwer Heijmans als uitvoerend opdrachtnemer nu wederom betrokken bij een innovatief project. Bij Solar Highways ging het er vooral om de technische haalbaarheid van de integratie van bi-faciale zonnecellen in geluidschermen langs snelwegen te onderzoeken en te bewijzen. En om de bestendigheid tegen vandalisme te testen. Bij het nieuwe project Rolling Solar gaat het erom een formule te vinden om de kostprijs van pv-geluidsschermen te verlagen en deze schermen goed inpasbaar te maken in het landschap. Stijn Verkuilen is als innovatiemanager bij bouwbedrijf Heijmans nauw betrokken de projecten: ‘Bij het Solar Highways-project leerden we dat het onderhoud enorm is meegevallen, doordat het geluidsscherm hufterproof blijkt te zijn. Anderzijds vielen de economische opbrengsten enigszins tegen. Een van de lessen was dat het wenselijk is om lokaal verbruik te stimuleren – bijvoorbeeld door levering aan een lokale energiecoöperatie of voor het opladen van elektrische auto’s – om zo de economische opbrengst te verhogen.’ Er wordt nu een constructie onderzocht waarbij diegenen die de meeste overlast ervaren van de snelweg, het meest profiteren van de energieopbrengst van de pv-installatie.
Zonnecel van de toekomst
De nieuwe praktijkproef moet uitwijzen of innovatieve pv-technologie de businesscase voor pv-geluidsschermen rond krijgt. Het Rolling Solar consortium – een vanuit Europese fondsen ondersteunde samenwerking tussen de partijen Heijmans, Soltech, Sanko Solar, Solliance en TNO EnergieTransitie – heeft daartoe op het eigen terrein van Heijmans in Rosmalen een testinstallatie gebouwd, die onder meer is uitgerust met dunnefilmzonnepanelen. Daarnaast werken de Belgische partners van het Rolling Solar-project op het Thor Park in Genk aan een vergelijkbare proefinstallatie. Dit om gezamenlijk tot een snelle grootschalige toepassing van innovatieve pv-technologie in geluidsschermen te komen. Op de testlocaties worden de Copper Indium Gallium Selenide (CIGS)-modules van Solliance toegepast, naast modules van Soltech die zijn uitgerust met bi-faciale siliciumzonnecellen. Ook hoopt men nog een module met perovskiet-zonnecellen toe te voegen aan de testinstallatie. Perovskiet wordt door de initiatiefnemers beschouwd als de zonnecel van de toekomst. Volgens Verkuilen zit het venijn wat de kosten betreft nog vooral in de initiële investering voor energieleverende pv-geluidsschermen, in vergelijking met betonnen schermen. ‘Daarom kijken we op dit moment samen met TNO/Solliance Solar Research naar de businesscase voor zowel bi-facial silicium-zonnepanelen als de dunnefilm-zonnepanelen. Bij grote volumes en verregaande geautomatiseerde productie moet de kostprijs beslist lager worden. Hopelijk biedt ook perovskiet in de toekomst een gunstig perspectief.’
Heijmans onderzoekt innovatieve pv-techniek voor geluidsschermen.
Variëren om te optimaliseren
Op de testlocatie onderzoekt men de beste samenstelling voor een pv-geluidsscherm. Er wordt gewerkt met pv-cassettes van 6 m lang bij 1 m hoog. Elke pv-cassette kan bijvoorbeeld twee of drie pv-laminaten bevatten. Ook de glasdikte varieert: tussen 6 en 8 mm dik glas, waarbij de laatste bewezen heeft vandalen te kunnen weerstaan. De testinstallatie bevat ook twee referentiecassettes uitgerust met kristallijn siliciumzonnecellen, naast een cassette met cadmiumtelluride (CdTe-)zonnecellen. Verkuilen: ‘De belangrijkste noviteit schuilt in de middelste twee van de pv-cassettes. Deze zijn voorzien van dubbelzijdige CIGS-zonnecellen en dat is voor dunnefilm-pv een wereldprimeur. Deze zonnecellen zijn ontwikkeld in de laboratoria van Solliance en gelamineerd in de fabriek van Soltech.’ TNO EnergieTransitie onderzoekt hoe de nieuwe pv-moduletechnologie bij geluidsschermen zich gedraagt bij ongewone instralingspatronen en constructieschaduw, iets dat bij zonnedaken of zonneparken niet voorkomt. Naast IV-curvemetingen kijkt TNO ook hoe de stroomlevering verloopt en of het gebouwde systeem als geheel – de pv-modules plus omvormer – goed samenwerkt en naar behoren functioneert. Wanneer is Heijmans tevreden met de uitkomsten van de meetresultaten van TNO? Verkuilen: ‘Het belangrijkste doel is om het pv-geluidsscherm betaalbaar te maken. Je streeft naar de gunstige kosten-batenverhouding in euro per kWp en MWh. Zijn de testresultaten gunstig, dan hopen en verwachten we de pv-geluidsschermen in het komende decennium breder uit te kunnen rollen in Noordwest-Europa.’
Tekst: Tom de Hoog
Fotografie: Rolling Solar, Olaf Smit