Slimme integratie van drijvende zonne-energie in offshore windparken

Windparken zijn al via krachtige exportkabels aangesloten op het elektriciteitsnet op land. Daarnaast zijn het afgebakende zones waar visserij en commerciële scheepvaart beperkt zijn. Het installeren van drijvende zonne-installaties tussen windturbines vermijdt daarom ruimtelijke conflicten en maakt tegelijk gebruik van bestaande infrastructuur.

Er is nog een bijkomend voordeel: wind- en zonne-energie vullen elkaar seizoensmatig aan. Offshore wind produceert het meeste elektriciteit in de winter, terwijl zonne-energie haar piek kent in de zomer. Door dezelfde netaansluiting te delen, kunnen beide technologieën de kabelinfrastructuur efficiënter benutten gedurende het hele jaar. Onderzoek in de Belgische Noordzee heeft deze sterke complementariteit tussen offshore wind en drijvende fotovoltaïsche systemen aangetoond.

Binnen het SWiM-project gaan onderzoekers nog een stap verder. Naast het delen van exportkabels onderzoekt het project waar drijvende zonne-installaties binnen een windpark het best worden aangesloten.

Om deze vraag te beantwoorden, maakt het team gebruik van optimal power flow-simulaties. Deze simulaties modelleren hoe elektriciteit zich verplaatst door het interne kabelnetwerk dat de windturbines verbindt met het offshore transformatorplatform. Zo wordt zichtbaar waar er nog beschikbare elektrische capaciteit is en waar extra vermogen congestie of overbelasting kan veroorzaken.

Verschillende aansluitopties voor drijvende zonne-installaties worden in het model getest. De doelstellingen zijn duidelijk:

• Zo veel mogelijk bijkomende zonne-energie integreren;
• De elektriciteitsproductie van bestaande windturbines niet hinderen;
• Overbelasting van kabels vermijden;
• Transmissieverliezen minimaliseren.

De simulaties tonen aan dat drijvende zonne-installaties het best worden aangesloten:

• Rechtstreeks op het offshore transformatorplatform; of
• Op windturbines die zich het dichtst bij het platform bevinden.

Op deze locaties kan het netwerk het grootste bijkomende vermogen verwerken. Tegelijk blijven de transmissieverliezen beperkt.

Deze inzichten vormen een belangrijke stap richting efficiënte hybride offshore energiesystemen. Door de netintegratie zorgvuldig te plannen, kan drijvende zonne-energie worden toegevoegd aan bestaande windparken zonder grote bijkomende infrastructuur.

Een doordachte uitbreidingsplanning van energieproductie zorgt ervoor dat offshore ruimte en netcapaciteit efficiënt worden benut. Zo zet Europa verdere stappen richting een flexibeler, veerkrachtiger en geïntegreerd hernieuwbaar energiesysteem.