Onderzoekers van de Hogeschool voor Toegepaste Wetenschappen in Zürich hebben de milieu-impact van de levenscyclus van 's werelds eerste hooggelegendrijvend PV-systeemen hebben ontdekt dat de energie-terugverdientijd slechts 2,8 jaar bedraagt.
De 448 kWdrijvend PV-systeemwerd in 2019 gebouwd door de Zwitserse energieleverancier Romande Energie op het oppervlak van Lac des Toules, een stuwmeer op een hoogte van 1.810 meter in de Zwitserse Alpen.
"De installatie bestaat uit 35drijvende zonne-montageplatforms uitgerust met bifaciale PV-panelen en heeft een totale omvang van 2′240 m2, die 2% van het oppervlak van het meer beslaat," benadrukten de wetenschappers. "Dedrijvende zonne-montage structuur is verankerd op de bodem van het reservoir. Tussen half juni en half december drijft de installatie, en de rest van het jaar staat het op een platform op de grond van het reservoir."
Ze legden ook uit dat hun LCA-beoordeling rekening hield met alle processen, van de winning van grondstoffen die werden gebruikt voor de constructie van het systeem tot het einde van de levensduur. Vervolgens vergeleken ze de milieuprestaties van de installatie met laagland- en conventionele systemen, onder vier scenario's.
"Primaire gegevens werden verstrekt door het betreffende energiebedrijf en omvatten gegevens voor alle levenscyclusfasen van de FPV-installatie op grote hoogte", legden ze verder uit. "Secundaire gegevens werden verzameld via literatuur, met een focus op de methodologische richtlijnen van het Internationaal Energieagentschap (IEA) en Product Environmental Footprint Category Rules (PEFCR)."
Uit de analyse bleek dat de hoogtedrijvend PV-systeemstoot ongeveer 94 g CO uit2-eq per kWh geproduceerde elektriciteit gedurende de gehele levenscyclus. Het systeem bleek ook een lagere impact op het milieu te hebben vergeleken met de andere systeemtypologieën vanwege een hogere energieopbrengst en verminderd landgebruik.
De "milieu-intensieve" montagesystemen werden echter geïdentificeerd als een kritisch element dat de impact van de installatie op het milieu vergroot. Deze montagesystemen vereisen uitgebreidere funderingen en zijn bij voorkeur dubbel geheid, wat een hoger gebruik van aluminium impliceert, wat tot wel acht keer hoger kan zijn dan bij op de grond gemonteerde PV-installaties.
Bovendien benadrukten de wetenschappers dat het verminderen van aluminium in het montagesysteem niet alleen milieuvoordelen zou opleveren, maar ook zou bijdragen aan het verlagen van de kosten van de drijvende PV-installatie. "Dit kan worden gedaan door de algemene hoeveelheden aluminium te verminderen, door te focussen op het gebruik van gerecycled aluminium of door aluminium te vervangen door een alternatief materiaal," voegden ze toe.
Uit de analyse bleek ook dat de Alpine-installatie een lagere impact had voor zes van de twaalf geanalyseerde categorieën en een hogere impact voor de andere zes categorieën: "De vraag naar niet-hernieuwbare primaire energie bedraagt 10.810 kWh olie-eq/kWp", wat neerkomt op een energetische terugverdientijd van 2,8 jaar", aldus de onderzoekers.
Hun bevindingen zijn te vinden in het artikel "Are alpine floatovoltaics the way Forward? Life-Cycle environmental impacts and energy payback time of the Worlds' first High-Altitude floating solar power plant", gepubliceerd inDuurzame energietechnologieën en beoordelingen.
"De huidige studie draagt bij aan de schaarse kennis over de milieuprestaties van FPV-systemen en geeft inzicht in de milieueffecten van dergelijke installaties op grote hoogte", concludeerden de wetenschappers. "De studie identificeert daarmee leidende punten voor de verbetering van de milieuprestaties en benadrukt tegelijkertijd het potentieel dat deze technologie biedt."
