Op het waterbekken van productielocatie Kralingen opende Evides Waterbedrijf Europa’s grootste zonvolgende drijvende zonnepark. Dit laatste levert optimaal rendement op aan duurzame energie. Het is een nieuwe, innovatieve stap naar het energieneutraal maken van de drinkwaterproductie van Evides.

Het drijvende park meet één hectare. Annette Ottolini, directeur van Evides Waterbedrijf en Kees-Jan van der Geer, directeur van Floating Solar openden het zonnepark. Van der Geer: ‘Omdat de installatie met speciale sensoren de zon kan volgen, wordt zoveel mogelijk zonnekracht effectief benut. Het meedraaien gebeurt met lieren. Sensoren meten de sterkte van de zon, de windkracht en andere parameters en zorgen voor een optimaal resultaat aan duurzame energie. De omvang van zo’n zonnepark is vooralsnog uniek in Europa.’

Tussen het waterbekken en het Evides hoofdkantoor ligt nog een halve hectare aan zonnepanelen. Annette Ottolini: ‘Het geheel is het zichtbare én meetbare resultaat van de bijdrage van Evides aan de energietransitie. Wij willen het leveren van betrouwbaar drink- en industriewater zo inrichten en organiseren, dat de energiebalans uiteindelijk neutraal is.’ Op een zonnige dag wekt Evides zo’n 9.500 kilowattuur duurzame energie op. Hiermee kan het vijftien procent van de productielocatie in Rotterdam laten draaien.

Zon op Water

Met het landelijke pilotproject ‘Zon op Water’ op de Maasvlakte deed Evides ervaring op met drijvende zonnepanelen. Komend jaar onderzoekt het bedrijf de effecten van drijvende zonnepanelen op de waterkwaliteit en de ecologie in en rond het spaarbekken. Daarbij wordt gekeken naar onder andere algengroei, verspreiding van bacteriën uit uitwerpselen van vogels, verminderde uv-straling op het water en de invloed van de wind. Het is van essentieel belang dat de waterkwaliteit in het spaarbekken goed blijft.

Samenwerking

Op Kralingen werkt Evides samen met Floating Solar, die het zonnepark levert. Zij financieren, plaatsen en beheren het zonnepark en blijven eigenaar van de panelen. Evides neemt de groene stroom af die wordt geproduceerd. De in totaal 4.787 panelen met een vermogen van 1.628 kilowattpiek hebben een jaaropbrengst van ruim twee miljoen kilowattuur aan duurzame energie. Ter vergelijk: dit is net zoveel als 650 huishoudens gemiddeld per jaar verbruiken.

Uitbreiding

Het spaarbekken in Kralingen heeft met drie hectare maar een relatief klein wateroppervlak. De drie spaarbekkens in de Biesbosch zijn bijvoorbeeld 650 hectare groot. Evides berekende dat het mogelijk is om honderd procent van het stroomverbruik zelf op te wekken op de spaarbekkens. Daarbij wordt maximaal dertig procent van het wateroppervlak afgedekt met panelen.

Energieneutraal in 2025

Zon op Water maakt onderdeel uit van programma ‘Evides Energie Neutraal’ (EEN). Hiermee wil het waterbedrijf bijdragen aan de versnelling van de energietransitie. Het doel is om in 2025 zowel energieneutraal als klimaatneutraal te zijn. Eind 2018 is op de productielocatie Braakman in Zeeuws-Vlaanderen het eerste zonnepark in gebruik genomen. Dit zonnepark op land levert 25 procent van de voor productie benodigde stroom op.

Waterschap Friesland nam 4.278 zonnepanelen in gebruik op de rioolwaterzuivering van Leeuwarden. Met het project ‘Zon op rwzi’s’ plaatst het waterschap in totaal ongeveer 35.000 zonnepanelen op dertien zuiveringen. De stroom van de panelen draagt voor zeventien procent bij aan de klimaatdoelstelling van het Friese Waterschap.

Waterschap Friesland wil in 2020 veertig procent van zijn totale energiebehoefte duurzaam opwekken. De plaatsing van de zonnepanelen op dertien zuiveringen vermindert de CO2-uitstoot met dertien procent. De op te wekken zonne-energie op de zuiveringen is bijna negen miljoen kilowattuur per jaar. Dat staat gelijk aan 3.000 huishoudens. De totale investering in het project Zon op rwzi’s bedraagt ruim veertien miljoen euro. Plaatsing zonnepanelen

De rioolwaterzuivering in Leeuwarden is de eerste rwzi waar zonnepanelen zijn geplaatst. Dit jaar volgen de zuiveringen in Kootstertille, Burdaard, Damwâld, Dokkum, Drachten, Gorredijk, Joure, Sneek, St.-Annaparochie, Sloten, Warns en Wolvega.

Drijvende zonnepanelen die in elkaar kunnen schuiven, verplaatsbaar zijn en meedraaien met de zon. Een innovatie die 35 procent meer rendement oplevert. Het consortium INNOZOWA werkte daar twee jaar intensief aan. Op 20 september 2019 opent de pilotinstallatie in Weurt.

In waterrijk Nederland zijn zonnepanelen op water een slimme benutting van de openbare ruimte. Waterschap Rivierenland zag hierin een kans om bij te dragen aan de energietransitie. ‘Daarbij stelden we als voorwaarde dat er geen negatieve impact zou zijn op de doelen van het waterschap’, zegt Bjorn Prudon, adviseur innovatie en energie bij Waterschap Rivierenland. ‘Toen bleek dat dat wel goed zat, zetten we twee jaar geleden met het consortium het innovatieproject Innovatieve Zon-pv op water (Innozowa) op.’

Panelen als winkelkarretjes

‘Innovatief zijn drijvende zonnepanelen het zeker’, stelt Prudon. ‘Na twee jaar onderzoek is het ons gelukt om fotovoltaïsche zonnecellen op water te realiseren die aan alle voorwaarden voldoen. Op grond van de waterbeheerdoelen mochten de panelen geen belemmering zijn voor het onderhoud aan de wateren. Daarom bedachten wij een constructie waarbij de PV-panelen als winkelkarretjes in elkaar schuiven. Als geheel zijn ze flexibel en gemakkelijk verplaatsbaar. Dat is ook in ecologisch opzicht een meerwaarde, want vaste zonnepanelen nemen te veel zonlicht weg.’

Zonvolgende drijvende zonnepanelen

Onder de drijfconstructies is nieuw leefgebied gecreëerd bestaande uit BESE-elementen. Prudon: ‘Deze biologisch afbreekbare structuur van aardappelzetmeel heeft veel gaatjes die jonge vissen een schuilplek bieden. Ook kan hier sediment ophopen waar planten wortel kunnen schieten. De BESE-elementen lossen uiteindelijk op in het water.’ Prudon vindt het systeem, dat zonvolgend is, revolutionair. Bij zonsopgang zijn de cellen naar het oosten gericht en door de dag heen kantelen ze mee met de stand van de zon. ‘Dat levert maar liefst 35 procent meer rendement op. Significant veel als je dat vergelijkt met de extra opbrengst van vijf procent door reflectie en twee procent door koeling, zoals uit onderzoek blijkt.’

Samenwerking met partners

‘Waterschap Rivierenland had dit alles niet kunnen doen zonder de intensieve samenwerking met de partners in het consortium’, meent Prudon. De partners zijn de sociale onderneming Blue21 die is gespecialiseerd in drijvend bouwen, de waterbouwkundig aannemer Hakkers en onderzoeksgroep Photovoltaic Materials and Devices (PVMD), DC-to-AC side energy yield modelling van de TU Delft.

Het Limburgse afvalwater wordt straks nog duurzamer gezuiverd: 33.000 zonnepanelen op de rioolwaterzuiveringsinstallaties verspreid over Limburg gaan daar voor zorgen. Bestuurslid Michel Bouts: ‘Hiermee realiseert Waterschapsbedrijf Limburg in één klap de doelstelling om veertig procent van de benodigde energie duurzaam op te wekken.’

Veertig procent van het eigen energieverbruik duurzaam opwekken in 2020. Dat is de doelstelling die de waterschappen in een convenant met de rijksoverheid hebben afgesproken. Waterschapsbedrijf Limburg, dochterbedrijf van Waterschap Limburg, produceert jaarlijks 150 miljoen kubieke meter gezuiverd afvalwater en vormt hiermee een belangrijke schakel in de waterketen. Het zuiveren van afvalwater kost veel energie. Op dit moment wordt al 28 procent van de energiebehoefte op duurzame wijze in eigen beheer opgewekt door het slib dat overblijft in het zuiveringsproces te vergisten en het biogas om te zetten in elektriciteit. ‘We hebben dus nog een mooie uitdaging om een  forse stap vooruit te zetten in de verduurzaming van ons energieverbruik en dat gaan we nu doen’, aldus Michel Bouts, lid Dagelijks Bestuur Waterschapsbedrijf Limburg.

De inzet van zonne-energie is  een belangrijke stap om te groeien naar de veertig procent duurzame energie die afgesproken is in het convenant. Uit een haalbaarheidsstudie door adviesbureau SWECO  blijkt dat de realisatie van zonnepanelen voor de zeventien Limburgse rioolwaterzuiveringsinstallaties zonder meer rendabel is. Daarnaast komen er zonnepanelen op het dak van het kantoor in Roermond. Dit kantoor huisvest na de zomervakantie behalve Waterschapsbedrijf Limburg ook Waterschap Limburg en wordt momenteel verbouwd. Dit ambitieuze zonnepanelen project behoort tot de grotere projecten in Nederland en verduurzaamt het energieverbruik kostenneutraal  met 12,3 procent.

Aan de optimale inzet van zonne-energie is ook in financieel opzicht grondig gerekend. Waterschapsbedrijf Limburg wil duurzaam werken tegen de laagste kosten voor de burger. Het zuiveringstarief dat jaarlijks aan de Limburgers in rekening wordt gebracht is al voor het 2^e jaar op rij  het laagste tarief van Nederland. De omschakeling naar duurzame energie levert ook nog een netto kostenbesparing op van gemiddeld 230.000 euro per jaar.

De daken van het kantoor in Roermond en een zonnepaneelweide op de rioolwaterzuiveringsinstallatie in Heugem zijn het eerst aan de beurt. Eind 2019 is het totale project gereed.

Vervuiling van het oppervlaktewater is een steeds groter probleem. Door het enorm gegroeide medicijngebruik, zowel bij mens als dier, komen er steeds meer resten in het water via ontlasting. Die medicijnen hebben veel invloed op de in het water levende organismen. Om dit probleem het hoofd te bieden, ontwikkelden de wetenschappers een filtersysteem met nanofilters. De nanofilters bestaan uit bolletjes, kleiner dan de diamater van een menselijke haar.

 

Protonpomp

Het systeem maakt gebruik van een bepaald eiwit, een zogenaamde protonpomp, dat voorkomt in bacteriën die juist resistent zijn tegen veel soorten antibiotica, in dit geval een resistente stam van E. coli. De energie voor aandrijving van deze pomp komt vervolgens uit licht. Daarna komen de schadelijke stoffen terecht in vesikels, kleine blaasjes die normaal in cellen voorkomen om stoffen op te slaan of te transporteren. De pompjes en de zonnecollectoren zitten in de 'huid' van de bolletjes, binnenin de bolletjes is plaats voor de vesikels om de schadelijke stoffen op te slaan.

 

Rivier

Het systeem werd buiten het laboratorium ook in een echte rivier getest. De onderzoekers vergeleken de nanofilters met actieve koolfilters in de Little Miami River, nabij Cincinnati. Wat bleek, actieve kool vangt zo’n veertig procent van bepaalde antibiotica op, terwijl dit systeem wel 64 procent uit het water filterde.

Daarnaast is het grote voordeel ten opzichte van actieve kool dat het systeem heel gericht specifieke stoffen uit het water haalt. Actieve kool bindt naast schadelijke, ook onschadelijke of juist belangrijke stoffen. Omdat de nanobolletjes de stoffen ook nog eens in de vesikels opslaan, is het zelfs mogelijk de opgevangen antibiotica of andere stoffen te hergebruiken.