Inzet semitransparante PV-cellen in glastuinbouw nog niet rendabel

Bram van Breugel, Esteban Baeza en Marcel Raaphorst (WUR)

Voor de productie van zowel tuinbouwgewassen als van elektriciteit uit fotovoltaïsche (PV) cellen is licht nodig. Omdat het beschikbare zonlicht niet altijd efficiënt wordt omgezet in tuinbouwproducten is er soms ruimte om dit licht te gebruiken voor de productie van elektriciteit. Wageningen University & Research heeft in opdracht van Kas als Energiebron onderzocht of hiervoor semitransparante PV-cellen kunnen worden ingezet. Voorlopige conclusie is dat geen van de geteste panelen al rendabel is in te zetten in de glastuinbouw.

Met behulp van simulatiemodellen is berekend in hoeverre semi-transparante PV-panelen in het kasdek invloed hebben op de productie en energiebehoefte van verschillende tuinbouwgewassen. Drie verschillende typen op de markt beschikbare semi-transparante PV-panelen zijn doorgemeten en geëvalueerd.

Simulaties gewassen
Hiervoor zijn eerst voor verschillende gewassen simulaties gemaakt, waarbij een standaard kas wordt vergeleken met een kas waarbij de helft van de zuidhelling van het kasdek is bedekt met PV-panelen (in dambordpatroon). Uit deze simulaties is gebleken dat voor vruchtgroentegewassen en snijbloemen de omzet door het lichtverlies van het dambordpatroon dermate wordt verlaagd, wat met de opbrengst van de elektriciteitsproductie gerekend met de huidige elektriciteitsprijzen niet kan worden gecompenseerd. De impact op het warmtegebruik en het elektriciteitsgebruik is relatief laag. Voor schaduwminnende potplanten zoals anthurium wordt geschat dat het productieverlies minder groot is, waarmee hier nog wel kansen lijken te liggen voor toepassing van PV-cellen.

Lichttransmissie
Drie typen semi-transparante PV-panelen zijn onderzocht op transmissie van PAR en NIR. Bij geen van de panelen zijn de investeringskosten bekend en ook niet meegenomen bij de evaluatie van de haalbaarheid. Het paneel van Insolight bleek in de aangeleverde versie nog een lage lichttransmissie te hebben, maar heeft als voordeel dat het aandeel van het zonlicht dat beschikbaar is voor gewasproductie kan worden bijgestuurd. Het aangeleverde paneel van Brite Solar lijkt met een hemisferische PAR-transmissie van slechts 32,2% ongeschikt voor toepassing boven glastuinbouwgewassen. Het systeem van DWP, waarbij een gebogen plaat het NIR reflecteert naar een bovenliggend PVpaneel, waardoor het paneel van twee zijden wordt beschenen, was te complex voor een betrouwbare lichttransmissiemeting.

Effect op productie
Geschat wordt dat het lichtverlies van 25% voor het gewas gelijk oploopt met de hoeveelheid straling die op het PV-paneel terechtkomt. Hiermee zal het effect op de productie van gewas en elektriciteit half zo groot zijn als hetgeen bij de simulaties met een dambordpatroon is berekend. Uit de simulaties en de metingen is geconcludeerd, dat semi-transparante PV-cellen boven glastuinbouwgewassen alleen kans maken als de gewassen schaduwminnend zijn en als de hoeveelheid licht die aan het gewas wordt onttrokken stuurbaar is.

Meer nieuws licht