Techno-economische haalbaarheidsanalyse van drijvende fotovoltaïsche systemen op 58 Marokkaanse stuwmeren: energiepotentieel, economische levensvatbaarheid en waterverdamping

Waarom zonnepanelen op water ertoe doen

Naarmate landen de koolstofuitstoot willen verminderen, stuiten ze op een praktisch probleem: waar plaats je al die nieuwe zonnepanelen? In een land als Marokko, waar de zon overvloedig schijnt maar land en water onder druk staan, kan het antwoord op het oppervlak van de stuwmeren liggen. Deze studie onderzoekt hoe drijvende zonneparken op 58 Marokkaanse reservoirs grote hoeveelheden schone elektriciteit kunnen leveren en tegelijk kostbaar water kunnen besparen dat anders in de lucht zou verdampen.

Zon, dorstige stuwmeren en een groeiende energiebehoefte

Marokko heeft een ambitieus doel gesteld: tegen 2030 moet meer dan de helft van de elektriciteit uit hernieuwbare bronnen komen. Het land geniet van ongeveer 3000 zonuren per jaar en sterke zonnestraling, waardoor zonne-energie extra aantrekkelijk is. Tegelijkertijd is Marokko sterk afhankelijk van stuwmeren voor wateropslag voor drinkwater, landbouw en industrie. Deze reservoirs verliezen echter enorme hoeveelheden water door verdamping in een opwarmend en droger klimaat. De auteurs zien drijvende zonne-energie, of floating photovoltaic (FPV)-systemen, als een manier om beide uitdagingen tegelijk aan te pakken door damoppervlakken om te zetten in energieproducerende en schaduwgevende gebieden.

Hoe drijvende zonneparken werken

Bij een FPV-installatie worden standaard zonnepanelen op drijvende platforms gemonteerd die op een reservoir drijven, terwijl omvormers en transformatoren veilig op het land staan en via onderwaterkabels zijn verbonden. Het water koelt de panelen, wat hun efficiëntie licht verbetert ten opzichte van landgebonden systemen, en de panelen zorgen op hun beurt voor schaduw op het wateroppervlak, waardoor verdamping afneemt. De studie beoordeelt twee toonaangevende platformontwerpen die internationaal al worden gebruikt en concludeert dat beide aan Marokkaanse dammen aangepast kunnen worden, waarbij één ontwerp een duidelijk voordeel biedt in kosten per geproduceerde eenheid vermogen.

Het meten van waterverlies en zonneopbrengst

Om te begrijpen wat FPV op nationale schaal kan betekenen, moesten de onderzoekers eerst de grootte en het gedrag van Marokkaanse reservoirs kwantificeren. Omdat officiële oppervlakgegevens onvolledig waren, gebruikten ze satellietkaarten en kleurgebaseerde beeldanalyse om het wateroppervlak van 58 dammen te schatten, met een gezamenlijke oppervlakte van ongeveer 433 vierkante kilometer. Vervolgens pasten ze een bekend verdampingsmodel toe, gevoed met zonlicht- en temperatuurdata, en schatten dat deze dammen jaarlijks ongeveer 909 miljoen kubieke meter water verliezen—bijna een miljard ton. Tegelijkertijd berekenden ze hoeveel zonne-energie panelen op deze reservoirs zouden kunnen oogsten, testten verschillende hellingshoeken van panelen en bevestigden dat een bereik rond 11–31 graden sterke prestaties levert; een gematigde helling van 11 graden werd gekozen als een praktische en stabiele compromisoptie.

Hoeveel vermogen en tegen welke kosten?

Het team stelde vervolgens een opmerkelijke vraag: als een deel van elk reservoir wordt bedekt met drijvende zonnepanelen, zou de geproduceerde elektriciteit dan kunnen voldoen aan de huidige vraag in Marokko? Hun modellering suggereert dat het bedekken van ongeveer 40% van het gecombineerde reservoiroppervlak voldoende zou zijn om ruwweg aan de jaarlijkse elektriciteitsconsumptie van het land te voldoen. Zelfs het gebruik van slechts 1% van het oppervlak op geselecteerde dammen zou betekenisvolle bijdragen aan het nationale net opleveren. Grote reservoirs zoals Al Wahda en Al Massira vallen op als bijzonder veelbelovende locaties. Financieel gezien schatten de auteurs dat, onder redelijke aannames voor apparaatsprijzen en bescheiden efficiëntiewinsten door waterkoeling, dergelijke projecten zich in minder dan een decennium kunnen terugverdienen. Ze waarschuwen echter dat operationele en onderhoudskosten in de praktijk slecht zijn gedocumenteerd, waardoor winstprognoses onzeker blijven.

Het balanceren van energie, water en toekomstige risico’s

Buiten de ruwe cijfers onderzoekt de studie ontwerpkeuzes en risico’s. Hellingshoek gaat bijvoorbeeld niet alleen over het vangen van zonlicht: vlakker geplaatste panelen werpen meer schaduw op het water en kunnen de verdamping verder verminderen, terwijl steilere panelen de energieopbrengst licht kunnen verhogen maar meer water laten ontsnappen. De auteurs beargumenteren dat ongeveer 11 graden een goed evenwicht biedt tussen energieproductie, stabiliteit van de drijvende constructies en waterbesparing. Ze wijzen ook op ontbrekende informatie, zoals gedetailleerde damdieptes en droogtegedrag, die essentieel is voor het ontwerpen van veilige ankeringssystemen en voor het begrijpen hoe platforms zich tijdens extreme droogte zouden gedragen. Het integreren van drijvende zonne-energie met energieopslagopties zoals pompopslag en groene waterstof, evenals slim netwerkbeheer, wordt gezien als cruciaal om intermitterende zonneschijn in betrouwbare stroom om te zetten.

Wat dit betekent voor de toekomst van Marokko

Simpel gezegd toont dit onderzoek aan dat het bedekken van een deel van Marokko’s damoppervlakken met drijvende zonnepanelen een groot aandeel—mogelijk de volledige—van de elektriciteitsbehoefte van het land zou kunnen leveren en tegelijkertijd schaars water tegen verdamping kan beschermen. De aanpak maakt gebruik van bestaande infrastructuur, voorkomt concurrentie met landbouwgrond en profiteert van de natuurlijke koeling door water om zonnepanelen iets beter te laten werken. Hoewel vragen blijven over langetermijnkosten, onderhoud en gedrag bij ernstige droogte, presenteert de studie een overtuigend argument dat drijvende zonne-energie een centrale pijler kan worden van Marokko’s schonere en waterbewustere energietoekomst.

Bronvermelding: Mouhaya, A., El Hammoumi, A., El Ghzizal, A. et al. Techno-economic feasibility analysis of floating photovoltaic systems on 58 Moroccan dams: energy potential, economic viability, and water evaporation. npj Clean Energy 2, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44406-026-00025-9

Trefwoorden: drijvende zonne-energie, hernieuwbare energie, waterbesparing, Marokkaanse stuwmeren, zonne-energieplanning