HoogspanningsNet - alles over hoogspanning op het het

Hoogspanningstechniek

Mast van de Maand



Mast xx, Breugel - Courcelles
----------------------------------------------
Een 'grote zomer' vraagt om grote masten. Hier staan we bij Hondzocht in het Vlaamse land, waar met met fotograaf Peter Schokkenbroek meekijken naar een industrieterrein in aanbouw dat wordt doorsneden door een zeer herkenbare Belgische koppelnetlijn met dubbelvlagmasten. Maar zelfs voor Belgische begrippen zijn de masten van deze lijn opvallend hoog en ook de afstand tussen de traversen lijkt veel groter dan noodzakelijk voor het dragen van 380 kV. De vraag gaat dan ook op: is dit eigenlijk wel een 380 kV-lijn? Of is hij misschien wel ontworpen in een tijd waarin werd uitgegaan dat het niet zou stoppen bij 380 kV en waarin HVDC nog niet was voorzien? We weten dat de netbeheerders RTE in Frankrijk en Terna in Italië er beiden ooit vanuit gingen dat er zware lijnen van 500 kV en zelfs 750 kV nodig waren om de ooit beraamde, zware kerncentrales aan te sluiten. In Frankrijk zijn ook daadwerkelijk verbindingen gebouwd met masten die voor één circuit van 750 kV waren ontworpen, maar die uiteindelijk twee circuits van 400 kV te dragen kregen toen het allemaal niet zo'n vaart liep. Zou Elia in België ooit ook op deze gedachte hebben ingezet? Wie het weet mag het zeggen.

Hoogspanning en gezondheid?

Het antwoord op alle vragen vind je bij het RIVM (NL) of het LNE (B).

HoogspanningsNet behandelt dit thema met opzet niet zelf. (Waarom niet?)

Geknetter en gebrom?

Dat is normaal.

Mastverrommeling


Doet dit ook jouw tenen kromtrekken?


Zoek je de netbeheerder?

Dat zijn wij niet. Ga naar de website van TenneT TSO (NL) of Elia (B).




Of ga naar ENTSO-E voor het Europese samenwerkingsverband tussen netbeheerders.

Berichtenarchief

28 juni 2018 Komkommertijd is het niet in hoogspanningsland. (Aspergetijd is een ander verhaal, maar laten we daar maar niet op ingaan.), Maar de nadering van de zomervakantie en het fraaie zomerweer biedt wel de mogelijkheid om een keer in te gaan op een evergreen in onze mailbox: hoeveel energie loopt er nou over een hoogspanningslijn?

Hoogspanningslijn in het Nederlandse koppelnetDe vraag hoeveel energie een hoogspanningslijn transporteert komt in de mailbox terug in verschillende vormen, de ene keer nog trivialer dan de andere. Eerst het goede nieuws: aan deze vraag kunnen we uitstekend rekenen. Nu het slechte nieuws: het net is vermaasd, het vermogen op de hoogspanningslijn varieert door de dag heen en niemand van ons kan vloeiend in joule denken. We moeten dus eerst wat aannames en definities stellen, een tijdsvak nemen en -vuur moet je met vuur bestrijden- de uiteindelijke antwoorden uitdrukken in triviale eenheden waar we ons makkelijker een voorstelling bij kunnen maken.

Het lopend vermogen heet in jargon de load. Dat betekent zoiets als vracht. En die varieert per lijn, per dag en ook van hoe de situatie elders op het net is. Zijn er omleidingen, storingen of marktrestricties op de grenzen? De load en ook de totale transportcapaciteit worden uitgedrukt in MVA: mega-volt-ampère. Dat lijkt vrij veel op MW (megawatt) maar het is niet helemaal gelijk. Door ingewikkelde verschijnselen zoals blindstroom en capacitief gedrag komt het in de praktijk voor dat een klein deel van de stroomsterkte door de draden niet in staat is om nuttig energie te transporteren, terwijl het als het ware wel ruimte op de draden inneemt. Gelukkig is dat verschil klein, veel kleiner dan de marges in de aannames die we verderop doen. Vandaag kunnen we MVA voor één keer gelijk stellen aan een MW. Nu komen we ergens, want watt is simpelweg het aantal joule per seconde.

Versimpelde weergave van loadflow in een vermaasd netDe fysieke richting waarin het vermogen loopt maakt niet uit voor de hoogspanningslijn. De absolute grootte van het vermogen wel. We nemen een flinke hoogspanningslijn in gedachten zoals we ze aantreffen in het 380 kV koppelnet van Nederland, nominaal berekend op 1645 MVA transportcapaciteit. Daar zetten we een flinke loading van 1000 MVA op. Laten we dat een uur zo doorgaan, dan transporteert de hoogspanningslijn in die tijd 1000 MWh aan energie tussen de trafostations aan beide uiteinden. Die hoeveelheid energie is gelijk aan 3,6 * 1012 joule.

3,6 * 1012 joule is een indrukwekkend getal en onmogelijk te duiden voor ons als huis- tuin en keukenmensen. Maar omdat joule de SI-eenheid voor energie is, kunnen we in alle andere vormen van energie omrekenen en straffeloos appels met peren vergelijken op dezelfde weegschaal. Met 3,6 * 1012 joule kan je bijvoorbeeld:

– Een volledig beladen olietanker van 400.000 ton op aarde bijna een kilometer optillen
– Een gloeilamp van 50 watt ruim 2000 jaar laten branden; een lamp van 50 watt neemt dus 50 joule per seconde aan elektrische energie op – en dissipeert dat voor 95% weg als stralingswarmte (zodat binnenshuis gebruik eerder neerkomt op een straalkachel dan op verlichting, maar dat terzijde.)
– Ruim vier volledig gevulde Olympische zwembaden van 2500 m3 water van 20ºC volledig aan de kook brengen

Het is ook ongeveer 1/17e van de energie die vrijkwam bij de detonatie van Little Boy, de atoombom waarmee Hiroshima werd verwoest. (Een griezelig idee eigenlijk: de dagelijks getransporteerde energie op een 380 kV-verbinding is groot genoeg om, mits in een paar microseconden vrijkomend, dit te kunnen doen.)

Maar omgekeerd is het soms ook verbazingwekkend weinig. Het is bijvoorbeeld maar net genoeg om een kudde van 100 hoogproductieve melkkoeien slechts acht maanden in hun energiebeghoefte te voorzien.

Op deze manier, via joule, kan je berekenen wat je wil in appels, peren en hoogspanningslijnen. Maar het blijft altijd een benadering: het werkelijke vermogen op hoogspanningslijnen varieert continu, overal en per lijn.

Afbeeldingen: hoogspanningslijn zoals in dit voorbeeld gebruikt. Onder: in een vermaasd net waarin op meerdere plekken productie en belasting zit, lijkt het uitrekenen van hoeveel vermogen er over elke link loopt wel wat op hoe we dat op de middelbare school leerden. We zien dat er ook verbindingen in zitten die momenteel weinig tot niets te doen hebben. Zulke berekeningen lopen heel snel uit de hand als het net groter wordt. Gelukkig is daar software voor. 

14 juni 2018 Een aantal dagen terug viel Doel IV onvoorzien uit. Het gevolg is een plotseling tekort van ruim een gigawatt elektriciteit in het net. Dat klinkt dramatisch, maar over het gehele ENTSO-E net is een zogeheten trip van een grote productie-eenheid niet ongewoon. Er is voorzien in dit soort problemen. Laten we eens kijken hoe een plotseling elektriciteitstekort van 1 GW in Europa wordt opgevangen.

Daarvoor moeten we een blik werpen in de netbeheerkeuken. Het ENTSO-net (het gekoppelde Europese hoogspanningsnet) is verdeeld in Control Blocks (CB's). Ieder CB heeft een netbeheerder (de TSO, Transmission System Operator). Het is hun taak om binnen binnen het eigen CB de energiebalans op orde te houden. Elk CB kent over een langere tijd (enkele weken) een netto nulpositie voor zijn energie. Elektriciteit kan worden opgewekt binnen het eigen CB, maar ook via interconnectors worden verplaatst. De netbeheerders moeten het verbruik balanceren met de opwekking in het eigen CB, samen met uitwisseling over interconnecties. Meestal komen de CB's overeen met de natiestaten, maar niet altijd. Duitsland heeft er bijvoorbeeld vier en sommige eilanden zitten om praktische redenen aan het verkeerde land vast.

Als een grote eenheid onverwacht tript is de netbalans niet meer kloppend. Er wordt plotseling meer energie van het net gevraagd dan er nog in wordt gestopt. Dat uit zich in het zwaarder draaien van de overgebleven generators waardoor de netfrequentie in heel Europa onder 50 Hz begint te zakken. Om te onthouden: de netfrequentie neemt toe als er teveel opwek is en neemt af als er teveel afname of verbruik is. Bij een trip van een grote productie-eenheid ontstaat een onbalans van het tweede type. In theorie zou de netfrequentie instantaan en met een klap ongeveer 0,1 Hz moeten dalen. Maar in het net zit een grote hoeveelheid masstraagheid (elektrisch en mechanisch; fysiek draaiende generators), waardoor de daling in de praktijk wordt uitgesmeerd over enkele tientallen seconden. Maar alsnog moet er snel worden gehandeld.

Daarvoor heeft iedere TSO een verplichte primaire reserve (ook bekend als Frequency Containment Reserve of FCR) achter de hand. Dit is instantaan inzetbaar vermogen: uiterlijk binnen 15 seconden kan dit al worden aangesproken. Voor heel Europa is er in totaal 3 GW FCR verspreid over alle CB's. Dat is meer dan voldoende om uitval van een eenheid van 1 GW te kunnen opvangen. In België heeft Coo (een zeer snel reagerende pompmeercentrale) een rol als FCR. Maar ook de buitenlandse FCR-leveranciers zorgen voor de directe aanvulling van het vermogenstekort.

Wanneer de FCR-inzet de frequentiedaling tot stilstand heeft gebracht en de zaak niet verder uit de hand loopt, komt de taak van het zogeheten regelvermogen (ook bekend Frequency Restoration Reserve of FRR). Daarmee moet de frequentie terug op de gewenste waarde van 50 Hz worden gebracht. Er is immers een stuk energie uit het net verdwenen en dat moet gecompenseerd worden. Dat moet worden geleverd door de TSO van het CB waarin de verstoring plaats vond. Bij de situatie met Doel was het dus de taak van Elia als TSO van CB Belgium om de frequentiedaling weer te verhelpen.

Hiertoe kan Elia binnenlandse opwek inzetten, maar ook kan men energie inkopen bij buitenlandse leveranciers. Het is ook toegestaan dat buitenlandse TSO's eventuele overschotten aanbieden aan de TSO die deze nodig heeft. Al met al wordt ernaar gesteefd de netfrequentie zo snel mogelijk weer op 50 Hz te brengen. Dat moet officieel binnen 15 minuten zijn afgerond. Bij de uitval van Doel IV is dat ruimschoots gelukt en mede dankzij de inzet van Coo was de compensatie al binnen 6 minuten voltooid, waarna de normale marktwerking op het net terugkeerde.

In het grootste gekoppelde hoogspanningsnet ter wereld krijgt men het dus voor elkaar om uitval van een gigawatt vermogen met FCR compleet op te vangen en met FRR weg te poetsen in minder tijd dan een kop koffie duurt. Best een prestatie.

Afbeeldingen: Overzicht van de Control Blocks voor de FCR. Die komen overeen met de concessies van de netbeheerders, maar niet altijd volgen die de nationale grenzen. Onder: productiegrafiek van Elia waarop de plotselinge verlies van Doel IV in de nucleaire productie te zien is, samen met de bronnen waarmee het via FRR in de korte periode erna werd gecompenseerd.

23 mei 2018 Een week of twee terug werd bekend dat de proef met een supergeleidende grondkabel in Twente niet doorgaat. In een ietwat sneu gestemd bericht op de website van Tennet is te lezen dat er nu alsnog een gangbare XLPE de grond in gaat omdat de supergeleidende kabel te duur is bevonden. Zagen ze dat niet aankomen op de berg? Jawel, maar het antwoord is iets complexer dan dat.

Locatie superkabelHet had zelfs voor pylon geeks (met doorgaans een broertje dood aan grondkabels) ergens een soort X-factor: een supergeleidende 110 kV-hoogspanningskabel in Nederlandse bodem. Een uniek experiment, nooit eerder op de wereld in een publiek net vertoond op dit spanningsniveau. Er zijn namelijk slechts een paar supergeleidende kabels in dienst in een openbaar net (zoals in Essen sinds 2014), maar nergens wordt ook maar in de buurt gekomen van vermogens boven 100 MVA bedreven op 110 kV. En voorlopig blijft dat dus ook zo, in elk geval in Nederland. Want de 'superkabel' komt er voorlopig niet, en zeker niet op de beraamde plek. Hij is ongeveer vier keer zo duur als een gangbare, niet supergeleidende kabel en dat blijkt teveel te zijn om uit te kunnen leggen.

Uitleggen aan wie? Aan ons allemaal, aldus de ACM. Want de Autoriteit Consument en Markt houdt in de gaten of investeringen die van publiek geld (belastingsopbrengsten) worden gedaan wel doelmatig zijn. En aangezien Tennet als staatsbedrijf zijn financiën van het ministerie krijgt, valt de netbeheerder onder de instanties die rekenschap moeten afleggen over hoe zij hun beschikbare middelen zo doelmatig mogelijk inzetten. Op zich een goed streven en het is goed dat de ACM dit soort dingen in de gaten houdt. Alleen soms kan dat onbedoeld tegen je werken. Juist omdat de gangbare techniek met een XLPE-kabel goedkoop, robuust en bekend is, kan je er onmogelijk tegen concurreren met een nieuwe, momenteel nog veel duurdere en minder betrouwbare techniek. Ook al heeft het veel potentie, je verslaat in deze fase simpelweg een XLPE niet. De ACM ziet dit ook wel in, maar heeft helaas geoordeeld dat een prijsverschil van 400% desondanks teveel is om de meerwaarde aan nieuwe kennis te rechtvaardigen, ondanks dat alle randvoorwaarden zoals de locatie onmogelijk nog gunstiger konden zijn.

Tussen de trafostations Enschede Heekstraat en Vechtstraat ligt een oude 110 kV grondkabel uit 1964 die aan vervanging toe is, zodat er toch al gegraven moest worden. Mensen uit het 110 kV-gebied kunnen het slecht verdragen, maar het scheelt toch met 150 kV zodat het iets makkelijker is om nieuwe techniek toe te passen. Het 110 kV-deelnet eromheen vormt een ring, zodat er bij eventuele problemen geen trafostation zonder stroom komt te zitten. Er is op die plekweinig problematiek met doortransport of onstabiel netgedrag te verwachten. En ook de transportbehoefte in het gebied is niet bijzonder groot, zodat er niet meteen een torenhoge capaciteit de grond in hoeft. Kortom, eigenlijk kan je geen betere plek bedenken voor een baanbrekend experiment dan deze plek. Een plek waar nu alsnog met enige haast een gangbare XLPE-kabel de grond in zal gaan.

Einde oefening? Niet helemaal. De prijs van supergeleidende technieken wordt geacht te gaan zakken en mogelijk komt over enige jaren alsnog een soortgelijke proef binnen bereik van wat de ACM nog redelijk acht. Het is alleen de vraag of Nederland en Tennet tegen die tijd nog steeds de eerste zijn die een dergelijk project uitvoeren. Want laten we wel wezen, ook de marktwaarde van het blikvangen met een nieuw speeltje moet niet worden onderschat.

Afbeelding: de beoogde locatie van de 'superkabel' tussen de Heekstraat en de Vechtstraat. De oude kabel zou worden vervangen door een supergeleider, maar in de praktijk gaat er alsnog een gewone XLPE de grond in.

10/11 mei 2018 Op de middag van 10 mei bracht RTL Nieuws een item waarin de resultaten van een kort onderzoek van woonlocaties in de nabijheid van ondergrondse hoogspanningskabels werden getoond. Dit artikel bevat een directe link naar onze netkaart. Dat hebben we geweten: op een bezoekersstroom van deze omvang was onze site niet berekend. Sindsdien heeft onze server het moeilijk en zijn de site en onze netkaart soms slecht bereikbaar. Onze excuses voor het ongemak.

OverbelastingLees de twee artikelen van RTL hier en hier.

Onze netkaart is sinds gisteren opeens erg populair. Het spijt ons dat gebruikers van de netkaart soms een melding krijgen dat de netkaart tijdelijk onbereikbaar is (zie hiernaast). Meestal helpt het om gewoon even een paar minuten te wachten. Maar het kan ook dat de netkaart soms even blijft hangen of slecht wil laden tijdens gebruik. Ons hostingpakket is niet opgewassen tegen deze drukte en we kunnen er vanaf hier helaas niets aan doen dat gebruikers soms een hickup of dit schermpje te zien krijgen. F5 na een minuutje doet meestal wonderen.

Het is juist dat het elektriciteitsnet vitale infrastructuur is. Maar het is niet zo dat grondkabeltracés echt geheim zijn. Alle informatie op onze netkaart is per definitie afkomstig uit openbare bronnen. Wij tonen alleen dingen die allemaal ook elders openbaar te vinden zijn, maar dan samengebracht op één netkaart. Dit bronbeleid hanteren wij al sinds het begin in 2011 en hiervan wordt nooit afgeweken. Zie voor ons bronbeleid de FAQ over de netkaart.

Verder is onze netkaart indicatief, zoals RTL ook aangeeft. Voor magneetveldberekeningen is een precisie van hooguit een paar meter onzekerheid het maximum. Zulke hoge precisie bieden wij niet. Daardoor is onze netkaart ongeschikt om directe conclusies uit te trekken. Wie de exacte ligging tot op de meter wil weten, kan deze tegen een gering bedrag opvragen bij het Kadaster. Verder is voor magneetveldberekeningen ook de belasting van de kabel nodig: hoeveel stroom loopt er op een zeker moment doorheen. Dat verieert door de dag en door het jaar heen (zie de Stroomcursus) en het is dus onmogelijk om sluitende conclusies te trekken uit een losse momentmeting.

Ook doen wij nooit uitspraken over hoogspanning en gezondheid. De enige juiste plek voor dit soort informatie zijn gerennomeerde, neutrale instellingen met informatie waarop men kan vertrouwen. In Nederland is dat het RIVM.

30 april 2018 Eerder vandaag berichtten diverse media over een penibele dag voor de Nederlandse stroomvoorziening doordat er een tekort aan productie van groene stroom was. Waarom werd dat niet voorzien? En was er nou echt een crisis op de Berg of zijn de woorden in de media te dik aangezet?

De elektriciteitssector is een vrije markt waarbij opwek in commerciële handen is, terwijl het hoogspanningsnet zelf in bezit is van een neutrale netbeheerder (Tennet, een staatsbedrijf) zodat de zaak ten behoeve van alle inwoners van Nederland verstandig wordt beheerd en onderhouden. Dit is allemaal vastgelegd in de WON de Wet Onafhankelijk Netbeheer. Voor meer informatie, neem eens een kijkje in de Stroomcursus.

Het opwekken van voldoende vermogen is een kwestie van marktwerking waarbij de opwekkers streven naar productie via de methode die op dat moment het goedkoopst is binnen hun contractuele vrijheid. De netbeheerder biedt een transportnet en een platform (in europees verband) waarop elektriciteitshandel plaats kan vinden zodat er op ieder moment voldoende vermogen wordt geproduceerd. Normaal is dat een eeuwigdurend spel tussen techniek, strategie, verwachtingen, grote bedragen en kleine calamiteitjes (zoals gisteren in Amsterdam) en waar wij als consumenten niets van merken als we op het lichtknopje drukken.

Maar ja, dat lichtknopje was nou juist een van de problemen van vandaag. De fysieke productie van groene stroom bleef flink achter bij wat er verwacht werd. Na de onweersbuien van gisteren was het veel bewolkter en donkerder dan vooraf ingeschat, zodat veel meer mensen de kachel en het licht aandeden dan waar op was gerekend. Ook was er minder windproductie in de landen om ons heen. Dat betekende dat de thermische centrales harder moeten draaien. Marktwerking en prijsprikkels zijn daar de instrumenten voor, maar centrales kan je niet in een seconde of tien harder zetten: het zogeheten opregelen van thermische centrales kan gerust een half uur tot zelfs meerdere uren duren. Er ontstaat dan dus een onverwacht gat.

Om dat te dichten wordt zogeheten noodvermogen afgeroepen: actieve verzoeken aan opwekkers die daarvoor een contract hebben getekend om direct (in Nederland binnen een kwartier) vermogen in te brengen tegen een meerprijs. Over het algemeen biedt dat voldoende soelaas, al dan niet samen met een zogeheten marktrestrictie; een verbod tot afregelen van bestaande productie (opnieuw tegen een meerprijs natuurlijk). Maar heel soms kan het voorkomen dat dit niet voldoende helpt. Draait al het afroepbare noodvermogen al en dreigt er nog altijd een tekort, dan wordt de zogeheten niet-normale toestand op het net uitgeroepen. Hierbij mag de netbeheerder tijdelijk afstappen van zijn wettelijk bepaalde neutraliteit en dus actief een producent voortrekken of de normale commerciële cross-border handel herroepen. Dat het licht überhaupt aan blijft is dan tijdelijk dominant over het beginsel van vrije marktwerking. Vandaag werd dat door Tennet gedaan door geforceerd 100 MW vermogen in te kopen uit het buitenland. Een handeling zoals deze is iets dat slechts eens in de paar jaar voorkomt voor het gehele Nederlandse net, maar vandaag tussen 11:23 en 15:34 was het nodig.

Klamme handjes op de berg, maar is dit dan ook een teken van slecht netbeheer of een gevaarlijk systeem? Nee – althans, nu nog niet. Door handel (import in dit geval) was het probleem vandaag het hoofd te bieden, want er was ruim voldoende capaciteit op de interconnecties en aanbod uit het buitenland. Technisch was er dus eigenlijk nauwelijks een probleem. Maar dat kan gaan veranderen, want we bewegen ons naar een toekomst waarin het aandeel van relatief onvoorspelbare energiebronnen steeds groter wordt. Vraag en opwek komen in de tijd los van elkaar en dat vraagt om steeds meer nood- en regelvermogen. Een dag als vandaag moeten we dus wel zien als een teken aan de wand: in de toekomst kan dit probleem groter worden als we geen actie ondernemen op europees niveau. Voor vandaag: cheers daar op de berg. Maar voor morgen? We hebben werk aan de winkel. (Als jou dit boeit, pak je kans!)

Afbeeldingen: normaal is de operationele berichtgeving (onder) een tam gekeuvel over wat er komt en gaat op het net, maar berichten zoals deze zien we er liever niet… Boven: ook postmoderne thermische centrales zoals deze (Neurath BoA, foto door Ruben Schots) kan je niet in een minuutje harder zetten. Een vooruitziende blik is dus altijd nodig. 

De HoogspanningsNet Netkaart voor browser, tablet en telefoon.

– Altijd het net op zak.

Meer info  Handleiding  FAQ  GIS/KML

Actuele load

@hoogspan op Twitter

Speel Need4Grid

Speel voor netbeheerder met de gratis game Need4Grid. Beheer je eigen hoogspanningsnet!

Hoogspanningsagenda

- (geen activiteiten bekend)
Heb je een tip? Meld 'm hier

Lopende projecten op de kaart zien?
Bekijk de Netprojectenkaart

Credits en copyright

Creative Commons Licentie

Tenzij anders vermeld, bevindt de content op deze website zich onder een CC BY-NC-ND-licentie.

Lees de volledige disclaimer hier.