Vragen in PS over zonne-energie uit geluidsschermen en -wallen langs wegen, en als update de antwoorden

Update:

Op 28 juni 2016 kwam het antwoord en dat hield in dat GS, bij gebrek aan gegevens, het onderzoek van Meppelink niet voor de Brabantse provinciale wegen konden repliceren.
Er staat langs de Brabantse provinciale wegen 5,32km geluidswal of -scherm. Die zijn technisch niet geschikt om de bestaande zonnepanelen aan vast te monteren.

Wel neemt de provincie Brabant ‘met trots’ deel in Solliance, een samenwerkingsverband van TNO, ECN en TUE dat technologie ontwikkelt om dunne zonnecellen te produceren. Waarna een kort verhaal over de binnengehaalde subsidie en de te verwachten economische voordelen.

GS geven aan de lopende ontwikkelingen te volgen en in een geschikte nieuwe situatie over zonnepanelen op geluidsschermen na te willen denken.

Mijn eigen commentaar hierop:
1) met 5,32km wal of scherm, niet altijd optimaal georienteerd, kun je inderdaad niet heel veel.
2) er zijn ook nog spoorwegen en gemeentelijke wegen. Niets let een politieke partij dezelfde vragen voor de eigen gemeente te stellen.
3) het Solliance-antwoord is een voorbeeld van de typisch Brabantse gewoonte om energiepolitiek te reduceren tot industriepolitiek. Solliance komt ongetwijfeld vroeg of laat met iets moois op de proppen, maar ondertussen is er in de Solliancestad Eindhoven bijna geen zonnepaneel te vinden – en als ze er liggen, dan eerder ondanks dan dankzij Brainport.
Ik zou blij zijn met minder nieuwe techniek, en meer nieuwe vierkante PV-meters.

—————————————-
De SP-fractie in PS heeft vragen gesteld over de mogelijkheden om zonnepanelen te plaatsen  op geluidsschermen en -wallen langs provinciale wegen. Ik heb aan de totstandkoming van deze vragen meegewerkt.

De ene aanleiding was een afstudeeronderzoek dat betrekking had op panelen op geluidsschermen langs Rijkswegen. De andere aanleiding was een buurtproject op basis van de postcoderegeling van de gemeente Rotterdam. Zie onder.

Ik heb over dit onderwerp al eerder op deze site geschreven, zie Dubbelzijdige zonnepanelen langs A50 bij Uden en op baggerdepots  en Hoeveel zonnestroom kan opgewekt worden langs wegen?

———————————————-

Vragen ex art. 43 van de SP-fractie

Geacht College van GS                                                          8 juni 2016

Twee actuele ontwikkelingen hebben bij onze fractie de interesse opgewekt in de mogelijkheden (en beperkingen) van zonnepanelen langs wegen.

De ene ontwikkeling betreft de voorgenomen realisatie van een zonnepark (op basis van de postcoderoosregeling) van 2000 panelen op de geluidswal langs de A20 bij de Rotterdamse wijk Nieuw Terbregge. Deze panelen zijn samen goed voor ongeveer 500MWh per jaar (ongeveer 1,8TJ).

Zonnepark langs de A20 bij Rotterdam
Zonnepark langs de A20 bij Rotterdam

De andere ontwikkeling betreft de publicatie (1 april 2016) op Tendernet van een marktconsultatie t.b.v. een nieuw op te richten geluidsscherm langs de A50 bij Uden, waarin in de opstaande wand een reeks bifaciale PV-schermen ter lengte van 450m wordt geïntegreerd.  Rijkswaterstaat (RWS) ziet dit als een pilot.

Deze publicatie sluit aan bij een al langer lopende gedachtenvorming bij RWS. Die heeft er toe geleid dat de Utrechtse student Sander Meppelink in september 2015 zijn Master Thesis gepubliceerd heeft ‘The potential of photovoltaics along the Dutch national high- and expressways (Rijks-
wegen)’. De A50 bij Uden is een expliciet punt van aandacht in deze thesis, hoewel er toen nog geen definitief besluit genomen was.
Meppelink stelt dat de gezamenlijke geluidsschermen langs de Rijkswegen in Nederland over hun volle lengte van 641km jaarlijks in 2015 ongeveer 760TJ zonnestroom kunnen opwekken (en in 2030 900TJ). Meppelink brengt vervolgens stapsgewijze beperkingen aan op dit ideaalbeeld, die leiden tot een lagere opbrengst, maar die tot een snellere en goedkopere realisatie kunnen leiden. (Voor details zie hieronder).

Aannemende dat Brabant 14,4% van Nederland is, moet zonnestroom langs Rijkswegen in Brabant ongeveer 109TJ kunnen bedragen in 2015 en ongeveer 130TJ in 2030.
Deze evenredige afdeling moet echter op basis van feitelijke data beter kunnen. Bovendien kunnen ook geluidsweringen langs provinciale wegen (die Meppelink niet onderzocht heeft) een bijdrage leveren.

Onze fractie zou een exercitie als van de gemeente Rotterdam en van de thesis van Meppelink graag willen vertalen naar Brabantse omstandigheden. Daarbij volstaan redelijke schattingen op eenvoudige basis.

  • Hoeveel kilometer geluidswal en geluidsscherm liggen er langs Brabantse provinciale wegen en langs Rijkswegen in Brabant?
  • Hoeveel TJ zouden de schermen en wallen langs de Brabantse provinciale wegen, en de schermen en wallen langs de in Brabant gelegen Rijkswegen jaarlijks kunnen opbrengen, uitgaand van de maximale variant van Meppelink?
  • Staat uw College in principe positief tegenover de gedachte een of meer PV-projecten te realiseren op geluidswerende voorzieningen langs provinciale wegen?
  • Zo nee, waarom niet?
    Zo ja, zou uw College een business case willen schetsen voor de plaatsing van bijvoorbeeld 2000 PV-panelen op een gunstige locatie, zowel bij nieuwe aanleg als bij aanleg op een bestaande wal of scherm, en zowel op basis van de postcoderoosregeling als op basis van de SDE+ – regeling?
    Zou u ook inzichtelijk kunnen maken in hoeverre dit plaatje verandert als meegelift kan worden met onderhoud aan de geluidswerende voorziening dat toch al noodzakelijk is?

Namens de SP

Willemieke Arts
Joep van Meel

 

De precieze gegevens die Meppelink gebruikt:
 -  641km geluidsscherm, zijnde de volle lengte langs rijkswegen, waaraan hij via extrapolatie een opbrengst toegekend heeft
 -  De rij panelen is gemiddeld 2,0m hoog en heeft in ideale omstandigheden een rendement van 21%
 -  de eerste beperking is dat Meppelink alleen trajecten van meer dan 500m meetelt
 de tweede beperking is dat daar bovenop alleen bezonningen > 1044kWh/y*m2 meegenomen worden
 in de derde beperking daar bovenop worden alleen trajecten meegenomen die urgent onderhoud vragen

Waar Meppelink niet naar gekeken heeft:
 -  de 359km geluidswal langs rijkswegen
 -  provinciale wegen
 -  mogelijkheden in de berm en op overkappingen (zoals onder)

solar_array_tunnel_aschaffenburg

Hoeveel zonnestroom kan opgewekt worden langs wegen?

De behoefte aan locaties, waar zonder veel bezwaren flinke oppervlakten kunnen worden voorzien van zonnepanelen, neemt toe. Een van de ideeën is om geluidsschermen massaal uit te rusten met zonnepanelen. Maar hoeveel kWh levert dat op?

Sander Meppelink, die Sustainable Development doet aan de Universiteit van Utrecht, heeft een deel van die vraag beantwoord in “The potential of photovoltaics along the Dutch national and expressways – an analysis of the potential of PV noise barriers”(sept. 2015) . De technische beperkingen van WordPress staan niet toe om deze afstudeerscriptie te koppelen, maar googles op ‘Sander Meppelink thesis’ levert meteen resultaat.

Eerst wat technische dingetjes:

  • Je kunt op verschillende manieren PV-panelen op een geluidsscherm aanbrengen.
    Het kan als een soort bushokje:
    twee mogelijkheden
    Voordeel is dat de panelen min of meer dwars op de zon kunnen staan (behalve als de weg noord-zuid loopt) en dat ze enigszins beschermd zijn tegen vandalisme, nadeel dat de panelen niet erg breed kunnen zijn.
    Men kan de panelen ook op het rechtopstaande vlak monteren. De stand is dan niet ideaal en ze zijn wat graffiti-gevoeliger, maar de panelen kunnen breder zijn. Als de weg noord-zuid loopt, kunnen de panelen aan weerszijden geplaatst worden (‘bifacial’).

    De A27 bij De Bilt
    De A27 bij De Bilt
  • De zonne-instraling wordt in ‘scores’ weergegeven. Van 959-1044kWh/m2*jaar heet score 3, van 1044-1128 score 4 en van 1128-1213 score 5.
    Vanuit dit zonneaanbod wordt de jaarlijkse elektriciteitsproductie in kWh berekend door *0,158 te doen in 2015 en *0,188 in 2030 (er zit nog steeds veel technische vooruitgang in zonnepanelen)
  • Langs de wegen van Rijkswaterstaat (RWS) waartoe Meppelink zich beperkt heeft, ligt in Nederland 641km geluidsscherm.
    Daarvan bestaat 187km uit stukken van meer dan 500 m lang. Om praktische en economische redenen heeft Meppelink zich in zijn berekeningen daartoe beperkt. De opbrengst van de 641km wordt hieruit afgeleid door extrapolatie.
    Een deel van die 187km bestaat uit stukken waar de bezonning score 3 of slechter is.
    Weer een deel hiervan bestaat uit stukken die binnenkort vervangen moeten worden.
    Al die stukken kunnen met technieken als GIS netjes bepaald worden.
    Op basis van dit alles noemt Meppelink voor 2015 een opbrengst van de totale lengte van 641km van 211GWh (0,76PJ). Alleen de 500 m – stukken kunnen samen jaarlijks 61,4 GWh (=0,22PJ) opbrengen. Verdere aanscherping van de voorwaarden leidt uiteraard tot een steeds lagere opbrengst.

Voor 2030 zijn diezelfde cijfers 251GWh (0,90PJ) resp. 73,2GWh (=0,26PJ).

Voor Brabant krijg je deze overzichten:

RWS-district Zuid-Nederland West
RWS-district Zuid-Nederland West
RWS-district Zuid-Nederland midden
RWS-district Zuid-Nederland midden

Het is in beginsel mogelijk het helemaal door te rekenen, want de gegevens zijn per wegvak bekend, maar dat is me teveel werk. Ik gebruik nu even de standaard vuistregel dat Brabant 15% van Nederland is. Dat leidt er toe dat de volle lengte aan zonnepanelen langs RWS-wegen in Brabant ongeveer 0,11PJ per jaar kan leveren in 2015 en 0,14PJ in 2030.

Is dat veel? Op zich niet.
In mijn gastopinie voor het ED over mogelijkheden om in 2020 in Brabant de 14% duurzaam te halen, schat ik in dat men ongeveer 5PJ zonneparken weg moet zetten. De geluidsschermen langs de RWS-wegen dragen dus maar weinig bij.

Er zitten echter een paar ‘maren’ aan het verhaal die het geheel positief kunnen bijstellen.
– Behalve 641km geluidsscherm ligt er ook 346km geluidswal. Die is niet meegeteld.
– De mogelijkheden in de berm zijn niet meegeteld (maar RWS heeft aan weerszijden meestal maar een paar meter). Onderstaand plaatje als voorbeeld.

PV-array_highway_Oregon

– De mogelijkheden in het wegdek zijn niet meegeteld (maar dat is nog zeer experimenteel)
– De gemeentelijke en de provinciale geluidsschermen zitten er niet in. De lengte daarvan weet ik op dit moment niet.
–  Ik neem aan dat je ook  “afdakje” en vertikaal kunt combineren.
– De berekening gaat alleen over bestaande schermen of schermen die al in de pijplijn zitten. Nieuwe ruimtelijke ontwikkelingen voegen lengte toe, zo ook een eventuele verdere aanscherping van de geluidsregels.
– Overkappingen zitten er niet in, Zie die in Aschaffenburg (idee waar de N279 langs of door Helmond moet?)

  • solar_array_tunnel_aschaffenburg
    – op Noord-Zuidwegen kunnen ‘bifacial’ schermen tot flink hogere opbrengsten leiden. Voorbeeld zou de A50 bij Uden (genaamd de ‘Solar Highways’) kunnen worden, als die schermen inderdaad worden aangelegd (dat was in augustus 2015 nog niet duidelijk, dus ze zitten nog niet in het overzicht).
De A50 bij Uden
De A50 bij Uden

Een ‘bifacial’ design zou op die locatie 2,4* zoveel opleveren als het ‘bushokjesmodel’ met een horizontaal dak. De grotere oppervlakte wint ruim van de slechtere stand in de ruimte. De drie delen samen zouden goed zijn voor ca 1000MWh per jaar (0,0036PJ)

Overigens kunnen er ook schermen langs spoorwegen uitgerust worden met PV-panelen. Zie dit voorbeeld bij Brandevoort in Helmond.

Geluidsschermen langs het spoor in Helmond
Geluidsschermen langs het spoor in Helmond

Kortom, het is mogelijk om hoger uit te komen. Dit verdient onderzoek.