ENGINEERINGNET.BE - In gecombineerde wind- en zonneparken veroorzaken draaiende windturbinebladen schaduw die de energie-opbrengst van de zonnepanelen vermindert.
Er komen lokaal tijdelijk uitschieters voor tot 50% aan energieverlies. Maar hiernaar is nooit diepgaand onderzoek verricht. Vandaar dat TNO hier mee aan de slag is gegaan.
Uitvoerige metingen over langere tijd in zonnepark Haringvliet-Zuid van Vattenfall leverden veel interessante data op. Met name de omvormers die de geoogste zonne-energie omzet in bruikbare stroom, spelen een cruciale rol.
Op het moment dat er schaduwwerking optreedt, probeert deze met een zogeheten maximum power point tracker (MPPT) razendsnel de spanning te optimaliseren. Wat er dan op milliseconde schaal precies gebeurt, is nu voor het eerst vastgesteld.
‘‘Dankzij financiële ondersteuning van de Nederlandse overheid konden we een consortium vormen met Vattenfall als eigenaar van windparken, elektronicabedrijf Heliox dat omvormers maakt, adviseur Uw-Stroom en ontwikkelaar Prosoldiga.
Zo konden we ons onderzoek onder reële omstandigheden doen”, vertelt TNO-onderzoeker zonne-energie Lenneke Slooff.
De MPPT probeert zoveel mogelijk vermogen uit de zonnepanelen te trekken en rekent voortdurend hoe het maximum eruit te halen is.
Alle meetsystemen voor zonne-energie zitten op een tijdschaal van enkele seconden, maar hier gaat het om milliseconden waarbinnen alle signalen als stroom, spanning, temperatuur en instraling op exact hetzelfde moment moeten worden gemeten, want anders krijg je verschuivingen in tijd.
Slooff: ‘‘Onze collega’s van windenergie hadden al ervaring met dit soort snelle metingen. Door deze twee expertisegebieden te combineren, hebben we nu een schat aan nieuwe inzichten.”
Een daarvan is dat de omvormer volledig van slag kan raken door de snelle schaduwen. Soms duurde het lange tijd voordat deze weer het maximale punt weet te vinden. De fabrikant gebruikt de metingen en analyses van TNO nu om de omvormers te optimaliseren.
‘‘Het verlies aan opbrengst proberen we zo te minimaliseren. De gemeten percentages aan energieverlies fluctueren maar zijn wel significant, dus zeker de moeite waard om fors terug te brengen. We zijn al in gesprek met eigenaren en ontwerpers van zon- en windparken die onze onderzoeksgegevens willen gebruiken”, zegt Slooff.
“Ook is er interesse in een model dat voor elk zonnepark het effect kwantitatief kan voorspellen. Op die manier kun je een gecombineerd zon- en windpark beter ontwerpen. We zijn aan het kijken of we zo’n model kunnen ontwikkelen op basis van de data die we nu hebben gemeten.”
