Solar EMR – Solar Energy Made Regional

Dit project wordt uitgevoerd met een bijdrage van het Europese programma Interreg Euregio Maas-Rijn, dat innovatie, hernieuwbare energie, een gezond milieu en de arbeidsmarkt bevordert door middel van grensoverschrijdende projecten.

Europese en nationaal uitgevaardigde doelstellingen voor hernieuwbare energie dwingen lokale overheden en commerciële eigenaren van openbare infrastructuur tot investeringen in duurzame energieoplossingen. Meer dan dat, wordt erkend dat duurzaamheid “business as usual” moet worden bij de realisatie van infrastructurele en bouwprojecten. Op 14 juli 2021 heeft de Europese Commissie een reeks voorstellen aangenomen om het klimaat-, energie-, transport- en belastingbeleid van de EU geschikt te maken voor het verminderen van de netto-uitstoot van broeikasgassen met minstens 55% tegen 2030, vergeleken met het niveau van 1990. Bouw- en constructiebedrijven zijn gewend infrastructuurprojecten te realiseren door een groot aantal gespecialiseerde mkb-bedrijven in te schakelen, die verplicht zijn te werken volgens strenge voorschriften en kwaliteitssystemen. Dit betekent dat de integratie van duurzame energiesystemen in openbare infrastructuur de ontwikkeling van nieuwe werkmethoden en nieuwe voorschriften en kwaliteitssystemen voor een groot aantal mkb-bedrijven met zich meebrengt.

Het project heeft tot doel de efficiëntie en de publieke acceptatie (met name door mkb-bedrijven) van de opwekking van hernieuwbare zonne-elektriciteit in openbare weginfrastructuur en de gebouwde omgeving te vergroten, en ondersteunt zo de vermindering van CO2-uitstoot en de circulaire economie. Het werk aan grid-topologieën en energiebeheer zorgt voor efficiënt gebruik van de opgewekte energie, terwijl het de grid-layout optimaliseert voor toepassingen zoals snel opladen van elektrische voertuigen, batterijopslag en energieomzetting (bijv. waterstof). In principe zou het inbedden van hoogwaardige zonnemodulematerialen in de momenteel wereldwijd beschikbare openbare weginfrastructuur en bouwelementen voldoende zijn om aan de wereldwijde vraag naar elektrische energie te voldoen. De huidige stand van de techniek is dat meerdere projecten op het gebied van zonnegeïntegreerde weg- en bouwinfrastructuur zijn gerealiseerd, waarbij tientallen tot honderden MWh/jaar worden geproduceerd; de technologie komt dus net op gang. Door zowel economische als EU-wetgevingsaspecten op te nemen en kansen en obstakels te identificeren, streven we ernaar de publieke acceptatie te vergroten en de breed verspreide implementatie op lange termijn door mkb-bedrijven van geïntegreerde zonnepanelen door mkb-bedrijven, bedrijven en gemeenschappen te versnellen.

Objectieven

• The value chain of IPV: ontwerpproces voor geautomatiseerde en snelle integratie
  Het ontwikkelen van een ontwerpproces over de gehele waardeketen van geïntegreerde fotovoltaïsche (IPV) systemen. Dit met inachtneming van geautomatiseerde productie- en integratiestappen of snelle implementatie op het veld voor integratie in de infrastructuur, met specifieke aandacht voor vermogenselektronica, netverbinding, wetgeving en economische aspecten. Het ontwerp zal ook het gebruik van materialen en milieu-impact minimaliseren. Het hoofddoel is om het volledige proces te demonstreren om toekomstige IPV-ideeën van andere mkb-bedrijven in de EMR-regio te ondersteunen.
• Laagspanningsgelijkstroomnet en koppeling met gelijkstroomtoepassingen
  Het project zal laten zien hoe de hoeveelheid elektrische energie die per IPV-element wordt geproduceerd onder buitenomstandigheden kan worden geoptimaliseerd (robuuste elektrische interconnectielijnen, ontwerp en testen van vermogensoptimalisatoren en omvormers, kosteneffectieve elektrische aansluiting op het gebruikspunt). Hierbij wordt rekening gehouden met een grensoverschrijdende set normen voor elektrische aansluiting op het net die voldoet aan lokale wetgeving en certificering. Het project wil ook de voordelen van een laagspanningsgelijkstroomnet aantonen bij het koppelen aan toepassingen zoals snelladers, batterijopslag of waterstofopslag van overtollige energie.
• Economie en wetgeving voor IPV in de Europese context voor mkb-bedrijven
  Aan welke wetgeving moeten mkb-bedrijven voldoen in de Europese context? Welke economische en andere voordelen kunnen ze behalen? Hoe kunnen ze energie delen en het rendement op hun energieproductie maximaliseren? Kortom, welke bedrijfsmodellen bestaan er en wat zou er mogelijk kunnen worden gedaan in de toekomst? We zullen al deze zaken verduidelijken om deze drempel lichter te maken bij de toekomstige uitrol van geïntegreerde zonnepanelen. Dit past allemaal in deze dichtbebouwde regio met een dicht wegennet, waar we optimaal gebruik willen maken van de verdere uitrol van zonne-energie, samen met lokale producenten en voor lokale bedrijven en gemeenschappen.

Synergy

SolarEMR is een vervolgproject op Rolling Solar (Interreg EMR), waarin we de integratie van grote oppervlakken (>1 m) van silicium- en dunne-film-PV-zonnemodules in infrastructuurelementen hebben ontwikkeld en geëvalueerd. SolarEMR breidt het Rolling Solar-project uit door de geautomatiseerde massaproductie van op maat gemaakte silicium- en dunne-film-IPV te demonstreren en een geoptimaliseerde elektrische netverbinding voor lokaal energiegebruik. Daarnaast ondersteunen we mkb-bedrijven rechtstreeks door economische modellen en wettelijke aspecten te onderzoeken, waarbij we kansen en obstakels identificeren. Om dit te bereiken, maken we gebruik van belangrijke synergieën met de onderstaande vermelde projecten:

• SolaRoad (TNO, Soltech): realisatie van een fietspad nabij Krommenie, NL.
• Interreg V-project ‘PV OpMaat’: integratie van PV-zonnefunctionaliteit en elektrische energieomzetting in bouwelementen.
• EFRO/SALK-project ‘SolSThore’ (KUL, imec, UH): Geavanceerde zonne-technologie voor integratie in daken en gevels van gebouwen en optimalisatie van netinteractie door opslag.
• Nederlands TKI-project ‘PV4Roads’: integratie van PV-zonnefunctionaliteit in wegelementen op basis van kristallijne zonnecellen.
• EU LIFE-project “Solar Highways”: toepassing van op kristallijn silicium gebaseerde PV in geluidswallen langs snelweg A50 in Nederland (TNO).
• EU-project “CHIPs”: realisatie van fietspaden met mogelijk PV-integratie.
• SONOB (Solar Noise Barriers), inclusief een veldtest van geluidswallen op basis van PV in combinatie met Luminescent Solar Concentrators (LSC’s) (TNO).
• Belgisch ‘ETF’-project BREGILAB: Grid balancing door injectielimieten en lokale energieopslag.
• Vlaams project ‘BIDC’: Realiseren van veilige en stabiele bipolaire laagspanningsgelijkstroomvoedingen en dataruggengraat.
• EU-project ‘HyPErFarm’: Waterstof- en fotovoltaïsche elektrificatie op boerderijen. Onderzoek naar efficiënt gebruik en behoefte aan opslag voor elektriciteit gegenereerd door Agri-PV.
• EU-H2020 IA STARGATE: Aanzienlijke verhoging van de milieuduurzaamheid van EU-luchthavens door het ontwikkelen en vergroten van acties om de energie-efficiëntie te verhogen en het ecosysteem van de luchthaven te decarboniseren.
• EU-H2020 RIA PERCISTAND: Ontwikkeling van innovatieve materialen en processen voor perovskiet op chalcogenide tandemapparaten.
• EU-H2020 RIA Phy2Climate: Een mondiale aanpak voor het herstel van cultuurgrond. Zoals in dit project ontbreekt duidelijke Vlaamse/Belgische/Europese wetgeving, is gecompliceerd en bestrijkt meerdere gebieden.

Solar EMR is een samenwerking tussen UHasselt, TNO, imec, ZUYD, CRIG, Soltech, KU Leuven, ZigZagSolar, RWTH Aachen, haulogy, DCIN en AME.