Met vier toekomstscenario's en een visie op het koppelnet zijn we er nog niet. In de toekomst staan er nog meer dingen te gebeuren met het net. We kijken hier eerst naar met de nabije toekomst: de komende tien, vijftien jaar.

Door middel van de vier scenario's hebben we nu een duidelijk beeld gekregen van hoe het 220 kV- en 380 kV-net in de toekomst mee zal veranderen met de wereld. Maar we hebben nog met geen woord gesproken over de kleinere schaal: het regionale 150 kV-, 110 kV-, 70 kV- en 50 kV-net.

Samen staan we sterk

Wat zal de toekomst deze 110 kV-masten brengen? Zullen ze gesloopt en verkabeld worden, of zullen ze nog jaren naast elkaar in de velden ten oosten van Deventer blijven staan? De tijd zal het leren.

Trend 1: Tweerichtingsverkeer

Ongeacht welk toekomstscenario bewaarheid zal worden, in de toekomst zal er in alle gevallen een verschuiving plaatsvinden van éénrichtingsverkeer naar tweerichtingenverkeer (zie ook de St(r)oomcursus). De oude norm was dat stroom wordt opgewekt in grote en middelgrote productie-eenheden en decentraal wordt afgenomen wordt door individuele bedrijven, huizen en straten. Het kleinschalig opwekken van elektriciteit op zeer veel plekken tegelijk was vroeger niet gebruikelijk.

Dat is aan het veranderen. In de toekomst gaat decentrale opwekking een steeds grotere rol spelen. Dat zal voor een steeds groter deel met hernieuwbare bronnen gebeuren (zonnepanelen op huizen en bedrijven, windturbines en aardwarmte), maar de komende decennia zal ook fossiele brandstof nog een belangrijke rol spelen in decentrale opwek van elektriciteit. Denk aan WKK (warmtekrachtkoppeling) van tuinbouwers en grote industriële bedrijven. Maar ook een tussenvorm, zoals benutting van restwarmte (afvalverbranding, smelterijen, hoogovens, raffinaderijen) heeft de potentie om een rol te spelen in decentrale opwekking.

Trend 2: Verduurzaming op kleine schaal

Het is het meest waarschijnlijk te noemen dat in op de lokale schaal de twee 'groene' toekomstscenario's het gaan winnen. Huizen en bedrijven zullen steeds meer eigen elektriciteit opwekken en daardoor afwisselend afnemer en leverancier van elektriciteit worden, al was het maar omdat de prijzen van fossiele energie door stijgen of kunstmatig omhoog geforceerd worden om deze beweging in gang te zetten. De komende tien jaar zullen we het begin daarvan gaan merken, zoals men in Duitsland dat vandaag al merkt.

Het elektriciteitsnet op lokale schaal (de netten voor 400 Volt (laagspanning), de 6-25 kV middenspanning en ook deels het 50- en 70 kV-net) zullen hierop moeten worden aangepast. Ze moeten worden klaargemaakt om tweerichtingsverkeer aan te kunnen. Het hoogspanningsnet van 110 kV en hoger wordt hier minder door beïnvloed omdat hoogspanningslijnen in de meeste gevallen al ontworpen zijn om twee kanten op te kunnen werken. Immers, de bedoeling van een net met ringvormen is dat elektriciteit vrij kan stromen tussen gebieden met aanbod en gebieden met vraag.

Trend 3: voortgaande verkabeling

De verwachting is dat de 110 kV- en 150 kV-netten tot 2020 langzaam maar zeker steeds meer onder de grond zullen verdwijnen. De Nederlandse overheid wil vanaf 2017 in de tien jaar daarna 135 kilometer 110- en 150 kV-lijnen ondergronds brengen, met name in stedelijk gebied. In het noordwesten, westen en zuidoosten van Nederland verschijnen juist nieuwe bovengrondse 380 kV-verbindingen. Vanwege het uitruilbeginsel moet er daardoor andere hoogspanningslijnen ondergronds worden gebracht. In België zien we eenzelfde trend onder de naam standstill-principe.

eindmast nabij Meppel

Vroeger waren eindmasten zeldzaam in Nederland, maar met de voortgaande verkabeling zien we ze steeds vaker in voorheen bovengrondse verbindingen verschijnen. Zoals hier tussen Meppel en Zwartsluis.

Hoe deze veranderingen precies uitgevoerd zullen worden is echter nog onzeker. Het uitruilbeginsel is juridisch in de vorm van een advies, richtlijn of aanbeveling gegoten en het is daarom geen harde verplichting. Afhankelijk van de financiële kant van de zaak ligt het daarom voor de hand dat er niet een één-op-één verband zal zijn tussen het verdwijnen van 110- en 150 kV-verbindingen en de aanleg van nieuwe koppelverbindingen. Waarschijnlijk zal de verkabeling enigszins achterblijven.

Wat er na 2020 op dit gebied gebeurt is onzeker omdat het uitruilbeginsel dan is afgelopen. De verkabeling zal allicht doorzetten, maar het lijkt onwaarschijnlijk dat er spoedig een tijd zal zijn waarin alle bovengrondse 110 kV- en 150 kV-lijnen verdwenen zullen zijn. Op dit moment is men in Nederland technisch in staat tot het verkabelen van 110- en 150 kV-verbindingen met een snelheid van ongeveer 50 kilometer per jaar. Op de  meeste plekken, zoals op het platteland en op plekken waar de verbindingen gewoon voldoen aan de beraamde transportcapaciteit zullen ze tot nader order gewoon overeind blijven staan.

Trend 4: het koppelnet blijft bovengronds

Het 220 kV- en 380 kV-net wordt ook in de toekomst in principe bovengronds aangelegd. 220 kV is met enig kunst- en vliegwerk te verkabelen, maar dat is buiten proportie duur. 380 kV is een ander verhaal. Het verkabelen van een verbinding die 380 kV voert en een vermogen van 2,6 GVA moet kunnen verzetten, is rocket science

Klaar voor een beetje hogere elektriciteitskunde? Een luchtlijn en een grondkabel gedragen zich capacitief (als een op te laden capaciteit) als ze met wisselstroom worden bedreven en nauwelijks belast worden. Neemt de belasting echter toe, dan blijft de luchtlijn zich gewoon capacitief gedragen, terwijl de grondkabel van gedrag verandert en zich steeds meer als een spoel gaat voordoen: reactief gedrag. Bij reactief gedrag verzet de component zich tegen een verandering van de stroomsterkte (immers, een spoel) en dat zorgt ervoor dat een grondkabel bij steeds zwaardere wisselstroombelasting op den duur "niet meer vooruit te branden is" wanneer er aan de uiteinden geen compensatie voor de spoelwerking wordt aangebracht met condensatorbanken. Deze methode is nooit perfect, zodat een flink belaste grondkabel een hoger netverlies kent dan een vergelijkbare luchtlijn.

Toch is er progressie op dit gebied. De relatief korte 380 kV-verbinding tussen Bleiswijk en Westerlee (20 kilometer) die in 2013 in gebruik kwam is deels aangelegd met een grondkabel. Maar ook hier geldt dat het een waagstuk is, want het is nooit eerder op de wereld op deze schaal geprobeerd. De kabel is dan ook de eerste zes jaar op proef, zodat ervaringen kunnen worden opgedaan met het gedrag ervan. Vanwege kosten, rendement (bovengronds is rendabeler) en niet te vergeten ook vanwege betrouwbaarheidskwesties worden nieuwe 220 kV- en 380 kV-verbindingen voorlopig bij voorkeur bovengronds aangelegd.

Trend 5: minder vakwerkmasten?

Wintracks nabij Bleiswijk

Wintracks nabij BleiswijkWintrackmasten nabij Bleiswijk. Nieuwe tweecircuit 380 kV-verbindingen worden in de toekomst bij voorkeur aangelegd met wintracks. Vooralsnog is deze mastsoort alleen in Zuid-Holland in gebruik, maar in de toekomst verschijnen ze ook in de Achterhoek en mogelijk zelfs in het noordwesten van Groningen. Foto's door Peter Schokkenbroek.

We zien de laatste decennia een sterk opkomende trend die neigt naar buismasten en sindskort ook wintracks. Nieuwe bovengrondse hoogspanningslijnen, voor zover mogelijk vanwege datzelfde uitruilbeginsel, worden bij voorkeur aangelegd met buismasten. Met name Nederland is hier ver in.
Ton Mast comic by HoogspanningsNetNieuwe 380 kV-verbindingen die in Nederland aangelegd worden, zullen voor het grootste deel bestaan uit wintracks. Althans, dat lijkt in officiële lezingen de bedoeling. In België is er op dit gebied minder aan de hand. Grote lopende projecten zoals het Stevinproject worden gewoon met dubbelvlagmasten gebouwd. Maar in Nederland wordt de toekomst het aandeel van de vakwerkmast kleiner.

Toch is uit de praktijk de laatste jaren iets anders gebleken. In de Eemshaven, waar behoorlijk wat hoogspanning gebouwd wordt, is het ontwerp van de masten van Zwolle-Meeden weer afgestoft en er zijn nieuwe exemplaren van dit ontwerp gebouwd: echte, onvervalste vakwerkmasten. Op een heel andere plek, Helmond, zien we dat de bestaande 380 kV- en 150 kV-verbindingen met elkaar gecombineerd zijn op een nieuw type combinatiemast (de duo-tonmast). Ook hier is een vakwerkmast gebruikt.

Daar komt bij dat wintracks een paar eigenschappen hebben die ze niet overal inzetbaar maakt. Wanneer een wintrack eenmaal overeind staat is het bijna niet meer mogelijk om de hoogspanningslijn aan te passen of op te waarderen. Het ontwerp van een wintrack staat dat niet toe. Het lijkt er dus op dat vakwerkmasten in de toekomst de boventoon blijven voeren op plekken waar landschaps- en horizonbehoud ondergeschikt zijn aan het maatschappelijk nut.

Ook het regionale net toont de trend tot het gebruiken van buismasten. Hoewel nieuwe bovengrondse lijnen voor 50 kV-, 110 kV- en 150 kV in Nederland überhaupt nauwelijks meer gebouwd lijken te worden is het toch de vraag in hoeverre deze trend zal doorzetten. Het uitruilbeginsel is in 2020 afgelopen en het is maar net hoe de wind, de overheidsfinanciën en de toekomstscenario's dan waaien.

Buismast nabij Lichtenvoorde

Buismasten zijn overigens geen nieuwe verschijning in Hoogspanningsland. Al in de jaren 70 werd de verbinding van Ulft naar Dale (Achterhoek) aangelegd met ton-buismasten.

 


Omhoog