HoogspanningsNet St(r)oomcursus

Deel 6. Netbeheer, robuustheid en netneutraliteit

De belangen zijn enorm. De energiemarkt, de economie en zelfs de aantrekkelijkheid van een land voor grote bedrijven om er te investeren kan afhangen van een verstandig beheerd en goed werkend hoogspanningsnet. Netbeheerders hebben dus indirect heel veel macht.

Wie zijn die ongeziene beheerders die stilletjes alle touwtjes in handen lijken te hebben?

 

 

Netbeheer is een taak met een ingewikkelde geschiedenis. Voor wie van nethistorie houdt is het zelfs een van de hoofdbezigheden. Maar dit is de St(r)oomcursus: hier gaat het om de situatie van vandáág. En gelukkig is die logisch en redelijk simpel van opzet.

6.1. Beheer van het hoogspanningsnet in Nederland en België

Van wie zijn al die stations en verbindingen? Het antwoord op hoogspanningsniveau (Nederland: 110 kV en hoger, België 30 kV en hoger) is in twee namen te geven: Tennet (Nederland) en Elia (België).

 

Netbeheerder Tennet beheert het Nederlandse hoogspanningsnet en tegenwoordig ook een stuk van het Duitse net. Tennet is een staatsbedrijf: voor 100% in handen van de Nederlandse overheid. Elia beheert het Belgische en ook het Oost-Duitse net. Elia is niet volledig in staatseigendom, maar de Belgische staat heeft wel een meerderheidsbelang.

Tennet is juridisch vormgegeven als een publiek bedrijf (om precies te zijn een quango). Het bedrijf is voor 100% eigendom van de Staat der Nederlanden, die de enige aandeelhouder is. Daardoor is het Nederlandse hoogspanningsnet in principe volledig in staatsbezit: de veiligste handen die je je voor het net kan bedenken. Zo kan worden gegarandeerd dat het net wordt beheerd en bedreven ten nut van alle ingezetenen in het land. Tennet zelf heeft liever dat je hun naam met twee hoofdletters schrijft: TenneT. Als je helemaal compleet wil zijn luidt de volledige bedrijfsnaam TenneT TSO, waarin TSO staat voor Transmission System Operator. Op deze site schrijven we meestal gewoon Tennet.

Hoofdkantoor van Tennet, op de stuwwal in Arnhem

Tennet heeft zijn hoofdkwartier op een fraaie plek op de helling van een stuwwal net buiten Arnhem. Aan deze plek is de nickname van Tennet te danken die we op deze site zo nu en dan gebruiken: 'de Berg'. Overigens spelen netbeheerders graag op safe: het hoofdkwartier is net als de hoogspanningslijnen zelf ook redundant uitgevoerd: bij problemen is er op een andere plek in het land een backup-controlecentrum.

Elia heeft een iets vrijer profiel. Ze zijn niet uitsluitend in staatshanden. Ook commerciële investeerders bezitten delen van het bedrijf, maar de Belgische Staat heeft wel de eindzeggenschap. Dat heeft voor- en nadelen. Voordeel is dat het Elia tot op zekere hoogte is toegestaan om geld of investeringen uit commerciële hoek binnen te halen, zodat bijvoorbeeld aanvragers op zware industrieclusters zelf mogen mee-investeren in een netverzwaring. Dingen zijn dan makkelijker van de grond te krijgen. Nadeel is dat aandeelhouders ook een zogeheten stake hebben: ze hebben iets te zeggen over de koers en strategie van het bedrijf. Dat hoeft niet per sé ten gunste van het civiele net te zijn, zodat het belangrijk is dat de Belgische Staat altijd een meerderheidsbelang houdt en dus in theorie een veto kan uitspreken als er al te wilde plannen ontstaan.

6.2. Kerntaak: beschikbaar stellen van transportruimte

Er zijn wetten opgesteld waaraan netbeheerders zich moeten houden. Binnen dat kader wordt hen de vrijheid gegund om het net te beheren op een manier die het beste is voor alle aangeslotenen. Het maken van winst is niet het doel van de netbeheerder. Sterker nog, het beheer van het net mág geld kosten. Prioriteit is dat het net verantwoordelijk wordt beheerd, waarbij wordt gestreefd naar optimale benutting. De kerntaak van elke netbeheerder is het beschikbaar stellen van zogeheten transportruimte

Oef, wat een roestbak… Daar moet nodig nieuwe verf op. De staat van het materiaal in de gaten houden, de veiligheid en de betrouwbaarheid waarborgen en tijdig onderhoud plegen zijn primaire taken van de netbeheerder.

De netbeheerder is aangesteld om te voorkomen dat commerciële producenten met tegengestelde belangen er samen een bende van maken, waardoor de leveringszekerheid in gevaar komt. De netbeheerder houdt ook controle op hoeveel vermogen er moet worden ingevoed op een zeker moment: de netbalans. We kwamen dat al uitgebreid tegen in deel vijf. Belangrijk is het om te begrijpen dat het netwerk zelf eigendom is van de netbeheerder, maar de elektriciteit erop niet.

Het hoogspanningsnet zelf is geheel (Nederland) of via meerderheidsbelang (België) in staatsbezit.
De transportruimte op de verbindingen is beschikbaar voor de commerciële markt.
Het elektrisch vermogen (de elektriciteit) dat wordt getransporteerd is commercieel bezit.

Lijkt dat niet bijzonder sterk op de situatie van een wegennet? Het netwerk van grote en kleine wegen, kruisingen, bruggen, stoplichten en die gehate flitspalen is eigendom van de staat. Maar de ruimte op die wegen is vrijgegeven voor gebruik door particulieren en bedrijven met hun voertuigen. En het maakt niet uit wie of wat je bent: als je je rijbewijs hebt gehaald en je betaalt je wegenbelasting, dan garandeert de staat dat je gebruik mag maken van het wegennet. Op de weg gelden de verkeersregels op precies dezelfde wijze voor een eenvoudige student als voor de baas van een miljardenbedrijf. 

6.3. Netneutraliteit

De netbeheerder heeft het net in bezit. Hij heeft de wettelijke verplichting om het net naar beste wil en kunnen te beheren. Iedere partij die elektriciteit levert of afneemt wordt in beginsel gelijk behandeld. Niemand mag worden voorgetrokken, niemand mag worden benadeeld. Iedereen, van een megacentrale tot een klein lokaal windparkje, is in beginsel gelijk.

Netneutraliteit betekent gelijke behandeling van iedere producent en consument door de netbeheerder. Het is niet toegestaan iemand voor te trekken of te benadelen wanneer daar geen urgente technische reden voor is.

Netneutraliteit is belangrijk om zonder verborgen agenda de netbalans te bewaken, maar ook om te voorkomen dat grote commerciële producenten hun macht misbruiken. (Wanneer een netbeheerder niet neutraal is, kan een grote producent een flinke smak geld op tafel leggen, alle transportruimte opkopen en het daarmee onmogelijk maken voor concurrenten om op hetzelfde net actief te zijn. Het gevolg is dat de klanten niets meer te kiezen hebben, waardoor de producent de hoofdprijs zou kunnen vragen voor zijn elektriciteit.) Er kan commercieel internationaal worden gehandeld in elektriciteit, terwijl het beheer en het onderhoud van de infrastructuur via de netbeheerder in veilige handen is. Niet alleen een modern beleid, maar ook een aangename gedachte.

Beeltenis van Vrouwe Justitia

De beeltenis van Vrouwe Justitia draagt een blinddoek – ze mag alleen objectieve feiten wegen zonder aanzien des persoons. In feite doet de netbeheerder dat ook bij de klanten en producenten. Of een producent nu groen, grijs, nucleair of door handel verkregen vermogen inbrengt op het net, dit mag nooit een factor zijn als daar geen zuivere technische reden voor is.

6.4. Cruciaal: de splitsing tussen opwek en transport

Een neutrale netbeheerder en vrijhandel op het net klinkt logisch. Toch is dit systeem nog niet zo oud. Pas tussen 1998 en 2004 is er in de meeste Europese landen (waaronder Nederland en België) wettelijk vastgelegd en gegaradeerd dat het transportnet neutraal dient te worden beheerd. De wetten die hiervoor borg staan zijn in Nederland de Nieuwe Elektriciteitswet van 1998 (in de volksmond de Splitsingswet) en de WON: de Wet Onafhankelijk Netbeheer. Het huidig netbeheer is dus eigenlijk iets heel recents.

De Nieuwe Elektriciteitswet of Splitsingswet bepaalde dat een producent er geen eigen elektriciteitsnet meer op na mag houden. Doordat productie en transport in iedere regio bij één bedrijf lagen, was concurrentie niet mogelijk. Iets wat we nu doodgewoon vinden, namelijk overstappen van energiemaatschappij, was tot 1998 volledig onmogelijk. Daardoor kon het maar zo zijn dat je de hoofdprijs betaalde voor elektriciteit in jouw provincie, terwijl een provincie verderop de stroom veel goedkoper was. Om concurrentie op het net mogelijk te maken, moesten de producenten hun eigen net afstoten in een aparte poot: een netwerkbedrijf. Overstappen werd daardoor mogelijk. De middenspanningsnetten bleven in beheer van deze netwerkbedrijven, terwijl het hoogspanningsnet en het koppelnet stapsgewijs werd ondergebracht bij één nieuwe, landelijk netbeheerder. Dat werd Tennet, opgericht in 1998.

De volgende stap werd gezet in de WON, die uiteindelijk in 2004 volledig in werking ging. In deze wet werd het bedrijven zelfs verboden om zelf nog een netwerk te bezitten. Ook de middenspanningsnetten werden nu juridisch volledig losgemaakt van producenten. Het was het begin van de regionale netbeheerders die we nu kennen, zoals Stedin, Liander en Enexis. De netten werden letterlijk opgekocht en overgekocht van de producenten, waarbij de aandeelhouders van deze producenten (meestal provinciale overheden) goed binnenliepen. Namen zoals nuongelden kennen we nog steeds. Er ontstond wat gespartel van bedrijfven die het niet beviel en via ingewikkelde constructies zoals cross-border lease is het proces op sommige plekken aanzienlijk vertraagd, maar uiteindelijk verkreeg de Staat (bij rechtspersoon van Tennet) het eigendomsrecht op het volledige hoogspanningsnet.

Inmiddels is het twintig jaar geleden beraamde marktmodel gerealiseerd en functioneert het best goed. Er is er vrije marktwerking op het net en producenten kunnen nu op directe wijze met elkaar concurreren. Daardoor wordt er automatisch gezocht naar een prijsoptimum, want niemand kan het zich veroorloven om de duurste te zijn wanneer klanten de vrijheid hebben om gewoon over te stappen naar een ander. Het is ook net de winkelstraat geworden…

6.5. Netstrategie: een brede bezigheid

De netbeheerder wekt zelf geen vermogen op, maar hij heeft het druk genoeg met de dagelijkse besognes. Een storinkje hier, wat onderhoud daar, woeps, geploft componentje, even stressen in de controlekamer bij een joekel van een onweersfront, zo nu en dan een marktrestrictie, babbelen met een buurland over een prijsprikkel, af en toe een KCD de deur uit doen, verantwoording afleggen aan de ACM, hippe hoogspanningsmasten verzinnen, zo nu en dan een beetje foeteren op een fabrikant die discutabele kwaliteit eindsluiters levert, aan de PR werken bij de aanleg van een nieuwe verbinding, ecologisch verantwoorde biobonen in de koffieautomaat stoppen… de dag is zo om. 

Maar er moet ook nog naar de dag van morgen gekeken worden. De maatschappij is in beweging. Het hoort bij een samenleving in beweging dat er op plek A steeds meer stroom wordt gebruikt, dat een producent op plek B graag een centrale wil stichten en dat de stokoude hoogspanningslijn op plek C nodig wat zwaarder moet worden gemaakt omdat hij iedere winteravond op zijn tenen loopt. Het net moet iedere dag mee veranderen en inspelen op wat we morgen nodig hebben.

6.5.1. Energiepolitiek
De overheid bepaalt aan de hand van onderzoek, maatschappelijke wil, internationale druk en/of verdragen hoe energie mag worden geproduceerd binnen de landsgrenzen. Of er een grote centrale of een windpark bij mag komen is een besluit dat de overheid neemt. De netbeheerder heeft hier in principe geen inspraak in, behalve in de zin van technisch advies: als een producent een megacentrale aan de kust wil zetten (en dat willen ze tegenwoordig allemaal vanwege onbeperkt koelwater), dan is het de netbeheerder die kan aangeven of de hoogspanningslijnen in de buurt van de centrale voldoende transportruimte bieden, of dat er een netverzwaring of reconstructie nodig is. Reconstructie is duur, het kost tijd en een deel van de kosten van het aanpassen of nieuw aanleggen van een aansluiting kunnen voor rekening komen van de producent. Die moet goed uitrekenen of het allemaal wel uit kan wat hij wil.

Investeringen voor nieuw vermogen

En zo blijven we altijd bezig: het net is nooit af. Er zijn altijd weer nieuwe plekken te vinden waar de zaak verbouwd moet worden om tegemoet te komen aan morgen. Hier zien we de bouw van nieuwe trafostations vanwege de komst van meer windvermogen in de Noordoostpolder. Foto door forumlid ET.

6.5.2. Congestie en congestiemanagement
Soms is de beschikbare transportcapaciteit niet toereikend voor wat de producenten op die plek willen. Wanneer de wil van de producenten serieus te nemen valt, dan zal de netbeheerder gaan kijken of een netverzwaring een optie is. Maar totdat die klaar is zitten we met een capaciteitstekort. Ook gedurende die tijd wordt er eerlijk omgegaan met de producenten: ze zullen worden aangesloten in dezelfde volgorde als het moment waarop ze aangaven op een bepaalde plek te willen produceren. Is er te weinig transportruimte voor allemaal, dan geldt dat de laatkomers moeten wachten met produceren totdat de netverzwaring gereed is of op momenten waarop de eerder gekomen producenten een keer een gaatje laten vallen. Men noemt dat congestiemanagement (de term komt van congestus, het Latijnse woord voor stapelen) en het is de taak van de netbeheerder om erop toe te zien dat dit fatsoenlijk verloopt.

Congestiemanagement klinkt fair, maar het kan voor maatschappelijk onwenselijke situaties zorgen. Zo hebben we in de Eemshaven te maken met zoveel nieuw kolenvermogen dat een net iets later gekomen windpark niet meer aangesloten kon worden, want alle beschikbare transportruimte op het afgaande hoogspanningsnet was al volgezet met kolenstroom. Tsja, zit je dan te kijken met je goeie gedrag… 

6.5.3. Onderhoud en aanpassing
Alles dat buiten in de regen staat heeft zo nu en dan een lik verf nodig. Er moeten dingen vervangen, uitgebreid of aangepast worden. Onderhoud, netveranderingen, soms een verkabeling of bovengrondse uitbreiding, schilderwerk, controle, bomen onder de lijnen snoeien… kortom, het dagelijkse werk voor de eigenaar van een hoogspanningsnet. Voorziene niet-beschikbaarheid (VNB) van een circuit, een stationsdeel of andere component zoals een converter, bewaakapparatuur of een trafo is dan ook altijd wel ergens het geval, net zoals dat er op het wegennet nooit een moment bestaat waarop er helemaal nergens aan de weg wordt gewerkt.

Bouw van een nieuwe hoogspanningsmast

De netbeheerder kan sommige dingen uitbesteden aan commerciële onderaannemers, zoals bij bouw. Hier is dat bij het SAA-project. Aannemer Spie (zwaargewicht in de hoogspanningsinfra) was daar gecontracteerd om nieuwe masten te bouwen en de draden in te hangen. Foto door Gerard Nachbar.

Laten we een praktijksituatie nader beschouwen en zien wat netstrategie daar betekenen kan. Stel dat een bepaalde hoogspanningslijn te weinig transportruimte biedt. De netbeheerder kan er dan voor kiezen om de lijn te verzwaren of op te waarderen. Daar zijn meerdere manieren voor.

De fysieke transportcapaciteit van een hoogspanningsverbinding kan met op drie manieren kiezen: door de netspanning juist te kiezen, door het aantal circuits te kiezen en door al dan niet met bundelgeleiders te werken.

De netbeheerder kijkt naar wat het beste gedaan kan worden, want in de praktijk zijn lang niet alle manieren telkens mogelijk. Een bestaande verbinding kan je niet zomaar een hogere spanning geven omdat de mastlichamen het niet toelaten langere isolators te gebruiken. Stoeien met het aantal circuits is meestal ook moeilijk, omdat je dan de hoogspanningsmasten moet vervangen door andere exemplaren. Bundelgeleiders of dikkere exemplaren nemen is alleen mogelijk als de hoogspanningslijn bovengronds is aangelegd en als de masten dat extra gewicht kunnen dragen. En als een hoogspanningslijn als grondkabel is uitgevoerd kan je helemaal niks meer beginnen behalve een nieuwe kabel ernaast leggen. Kortom, zo mooi als de theorie lijkt, zo weerbarstig is de praktijk. De netbeheerder moet hier tijdig oplossingen voor vinden en strategisch besluiten wat het beste is voor nu en morgen.

Gelderse tonmasten met enkelevoudige en bundelgeleiders

Hoogspanningslijnen kunnen met enkelvoudige geleiders zijn uitgerust (rechts) zodat iedere fasedraad uit één geleider bestaat. Maar zwaardere verbindingen zoals links kunnen ook fasedraden hebben die bestaan uit meerdere geleiders, zoals in dit geval twee stuks. Dat betekent dat de hoogspanningslijn links bij hetzelfde draadtype en netspanning een twee keer zo grote stroomsterkte aankan.

We vertelden in deel 4 al dat je kan leren schatten wat de netspanning van een verbinding is. Maar er kan meer: de echte pro kan ook kijken naar de dikte van de draden, of ze gebundeld zijn en hoeveel circuits eraan hangen. Op die manier kan je niet alleen de spanning, maar ook de transportcapaciteit schatten. (Inschatten hoe zwaar een hoogspanningslijn is kan met twee pylon geeks bij elkaar een bijzonder leuke sport zijn. Beide een gefundeerde gok maken, dan even op de telefoon een netkaart-lookup doen en vervolgens een gratis blikje energydrink voor de wie er het dichtste bij zat.)

6.5.4. Zicht houden op trends
De netbeheerder moet ook kijk houden op de trends in de wereld die invloed hebben op de manier waarop het net gebruikt wordt. Geopolitiek (met invloed op de olieprijs en dus welke centrales meer of minder gebruikt zullen worden door de commerciële producenten), economische groei of krimp in bebaalde gebieden, en de energiewende zijn al genoemd, maar ook de trend die gaande is bij thermische centrales is belangrijk. Die zet men tegenwoordig liever aan de kust omdat daar onbeperkt koelwater beschikbaar is en de aanvoer van brandstoffen over zee eenvoudiger is. Ook windparken nemen tegenwoordig een dusdanige omvang aan dat je ze niet meer op land kwijt kan zonder een burgeroorlog uit te lokken, zodat die ook op zee belanden. De locatie van grootschalige productie verplaatst zich daardoor langzaam vanuit het binnenland naar de kust.

Iedere netbeheerder wil in zijn concessiegebied het liefst een robuuste geografische verdeling van de productielocaties en een gezonde balans tussen het opgestelde productievermogen en de gevraagde belasting. Kleine verschillen bevorderen handel, maar grote verschillen zijn gevaarlijk voor de economische positie.

Dat lijkt logisch: als je als land teveel van import afhankelijk bent, hangt je lot af van andere landen. Een overschot zorgt er juist voor dat de prijs van elektriciteit keldert en het productiepark stof staat te vangen. Beide zijn onwenselijk, maar feit is helaas dat zowel Nederland als België problemen hebben op dit gebied. 

In Nederland is een overschot aan opgesteld thermisch productievermogen, zodat een aantal gascentrales in de mottenballen staan of op halve capaciteit draaien. In België is op dit moment juist een flink tekort aan binnenlandse productie, zodat België structureel afhankelijk is van import van energie uit het buitenland. Gouden handel voor de Nederlanders? Maximaal stroom draaien en de hoofdprijs aan de Belgen vragen? Zo werkt het niet. De hoogspanningslijnen tussen Nederland en België zijn niet zwaar genoeg om het Belgisch tekort via import te kunnen oplossen. Verzwaren daarvan kost een paar jaar en los van andere problemen (zoals Europees doortransport) is het dan nog de vraag of het economisch verstandig is om je lot permanent over de grens van een ander land te leggen.

OffOn campagne, het gevolg van de Begische Elektrciteitsschaarste

De Belgische Elektriciteitsschaarste was een hoofdstuk apart in hoogspanningsland: het sneue gevolg van een aantal samengekomen oorzaken die in de winter van 2014 op 2015 een schreeuwend tekort aan binnenlands productievermogen veroorzaakten. Echt, deze poster is geen grap.

Qua productie zit België momenteel met de gebakken peren (in één pan). Nederland heeft te maken met andere gevolgen. Het overschot in het productiepark bestaat grotendeels uit moderne, vlot te regelen gascentrales, die echter niet kunnen concurreren met een aantal gloednieuwe kolencentrales die een prijsvoordeel hebben omdat de kolenprijs in de wereld flink is gezakt sinds de Amerikanen grootschalig aan het schaliegas zijn gegaan. Door deze moderne, relatief efficiënte en nieuwe grote kolencentrales (die bovendien afbetaald moeten worden) wordt in Nederland het aandeel hernieuwbare stroom deels weggeconcurreerd door kolenstroom. Als de markt regeert heeft Nederland dan nog tientallen jaren een traag reagerend, relatief vervuilend productiepark staan. Dat gaat lijnrecht in tegen de maatschappelijke wens tot verduurzaming en de eisen die de energiewende stelt aan snel reagerend backupvermogen. Het is afwachten hoe de maatschappelijke ontwikkelingen zijn en of de omslag in denken (en de prijzen van andere methoden van opwek) het mogelijk maken de markt een andere kant op te sturen, of mogelijk zelfs te forceren door overheidsingrijpen. De wenselijkheid van overheidsingrijpen an sich is daar ook een factor in.

6.6. Redundantie

De netbeheerder zorgt ervoor dat de kans op een storing in het hoogspanningsnet zo klein mogelijk is. Daar zijn verschillende manieren voor die meestal tegelijk gebruikt kunnen worden. De belangrijste twee zijn redundantie en ringvormen. We beginnen bij die eerste, want die is letterlijk zichtbaar in het veld. Wat zien we het meeste in Nederland en ook vrij veel in België?

Donau-hoekmast met kattenoren bij Dodewaard

Hoogspanningslijnen met twee circuits. Daar zijn veel redenen voor, zoals symmetrie van het mastlichaam en een goedgekozen transportcapaciteit, maar er is nog een derde reden voor. Eén circuit zou in principe voldoende moeten zijn om de totale load van het ene transformatorstation naar het volgende te kunnen verplaatsen. Maar wat als er een circuit beschadigt? Of even moet worden afgeschakeld voor onderhoud? Dan zou er een hele verbinding wegvallen. Of wat als er toch een hele verbinding uitvalt waardoor er stroom moet worden omgeleid? Het is fijn als je dan gewoon de load probleemloos kan omleiden over de naburige verbindingen in het net, waardoor je de tijd hebt om aanpassingen of reparaties op je gemak goed uit te kunnen voeren. Daarvoor dient redundantie in het net: de verbindingen en het aantal circuits wordt in een redundant net zodanig aangelegd dat het vermogen altijd ieder station kan bereiken, ook wanneer er een circuit of soms een hele verbinding onvoorzien compleet uitvalt (onvoorziene niet-beschikbaarheid ofwel ONB). Redundantie betekent dat het net zodanig is samengesteld dat er altijd een alternatieve weg beschikbaar is, waardoor een enkelvoudige storing nooit tot uitval leidt. Dat kan met dubbel uitgevoerde verbindingen (twee circuits) en door een slimme en gedeeltelijk dubbele opbouw van de hoogspanningsstations, maar het kan ook door operationele maatregelen: slim schakelen met je materieel om zo de redundantie te waarborgen.

Nu is redundantie nooit perfect. Beeld je een station in dat slechts met één hoogspanningslijn is verbonden aan de rest van het net: in jargon noemt men zo'n verbinding een steeklijn of uitloper. Die steeklijn kan redundant zijn, maar als er een gehele mast omvalt zodat de beide circuits tegelijk uitvallen, kan dat alsnog bijzonder nare storingen opleveren zoals het Apache-incident (en de slechte kopie ervan in Culemborg in 2017). Maar gelukkig komen dit soort storingen die twee circuits tegelijk treffen hoogst zelden voor.

Redundantie verloren

Twee circuits kan duiden op een redundante verbinding, maar het hoeft niet altijd. Hier zien we bijvoorbeeld een 110 kV-verbinding die zijn redundantie verloren heeft door verbouwingen aan een van de uiteinden.

6.7. Ringvormen

Ook dat is eenvoudig uit te leggen. Kijk eens naar de onderstaande twee afbeeldingen. Links is er de normale bedrijfstoestand, met iedere verbinding onder spanning. Rechts is een verbinding wit gemaakt: daar is bijvoorbeeld een hijskraan in de verbinding gevallen, zodat de hele verbinding (beide circuits) uitvalt. Wat nu?

Enkelvoudige storingen zijn door ringvormen te vermijden

Tijdens de normale toestand beschikt ieder 380 kV-station in de ringvorm over aanvoer vanuit tenminste twee richtingen. Valt er een station, circuit of zelfs een hele hoogspanningslijn uit, dan nog kunnen alle andere aangesloten stations van vermogen worden voorzien doordat de ringvorm vermogenstransport vanuit de andere kant mogelijk blijft maken. Ringvormen vergroten de robuustheid van het net aanzienlijk.

Het hoogspanningsnet is op ieder netvlak zodanig aangelegd dat er op veel plaatsen ringvormen in zijn verschenen. Een ring heeft als eigenschap dat je altijd via twee kanten ieder ingehangen hoogspanningsstation bereiken kan. Dus wanneer er een gehele hoogspanningslijn uitvalt, kan de stroom via de andere kant van de ring alsnog bij ieder station komen en omdat de verbindingen redundant en enigszins overgedimensioneerd zijn, ontstaat er geen stroomstoring.

Samengevat, redundantie en ringvormen geven een hoogspanningsnet meer flexibiliteit, robuustheid en een grotere bedrijfszekerheid. De kans dat je een verwacht of onverwacht probleem kan opvangen wordt er groter door. En de kans dat er een fataal probleem optreedt waardoor het licht op zwart gaat wordt ermee tot een minimum beperkt. De netbeheerder streeft in de grootschalige netstrategie dan ook naar zo veel mogelijk redundantie en ringvormen. 

6.8. De niet-normale toestand

Wanneer er een storing ontstaat en we op redundantie vertrouwen is dat net als op je reserveband rijden. Het werkt prima, maar je moet niet nóg een band lek rijden. In de elektriciteitswereld werkt dat net zo. Een enkelvoudige storing kan zonder problemen worden opgevangen. Dat komt in de praktijk vaak voor: redundantie kan tijdelijk verdwijnen door onderhoud, reconstructies of een andere reden. Voor die ene verbinding is er dan sprake van de N-1 situatie. De N-1 situatie (uitgesproken als N min één), geeft aan dat er één stap "weg is" van de normale storingsreserve binnen die verbinding of binnen het station. Maar als er tijdens een N-1 situatie een tweede storing ontstaat, dan wordt de situatie al snel penibel.

De netbeheerder kan echter meer dan slechts met de hardware spelen. Er staan hem ook een aantal wettelijke middelen ter beschikking die in noodgevallen mogen worden ingezet. Bij een losse verbinding of station die tijdelijk in de N-1 toestand zit, zal en mag de netbeheerder daar niet snel naar grijpen. Maar dat wordt anders wanneer zich onverwacht een verstoring voordoet die tot gevolg heeft dat er andere verbindingen overbelast raken. En als zich op het hoogspanningsnet een situatie voordoet die dusdanig bedreigend voor de leveringszekerheid is dat onmiddellijk actief handelen noodzakelijk is, dan roept men de niet-normale toestand uit. Tijdens deze toestand, soms aangeduid als de N-1 toestand voor het hele (deel)net, veranderen de wettelijke bevoegdheden van de netbeheerder. Zolang de niet-normale toestand voor dat (deel)net geldt, krijgt de netbeheerder er wettelijke bevoegdheden bij die het beginsel van neutraliteit herroepen.

Zo is het de netbeheerder tijdens de niet-normale toestand wettelijk toegestaan om:

  • De ene producent bewust voor te trekken op een ander
  • Handel tijdelijk stil te leggen
  • Een producent geforceerd van het net te nemen
  • Een producent forceren om een bepaalde hoeveelheid vermogen op een bepaalde locatie te blijven leveren, ook al is dat in principe duurder
  • Noodvermogen af te roepen tegen een meerprijs (mag overigens ook tijdens de normale toestand)
  • Zware verbruikers actief te verzoeken om direct hun verbruik te minderen.

En als het echt niet anders meer kan, mag de netbeheerder zijn uiterste machtsmiddel inzetten:

  • Een opofferingsbeslissing nemen.

Een opoffering is het allerlaatste redmiddel. De netbeheerder neemt dan opzettelijk een deelnet geforceerd los van het totale net en veroorzaakt op die plek een stroomstoring. Daardoor valt een deel van de belasting weg en kan soms voorkomen worden dat er een veel grotere, ongecontroleerde storing ontstaat die anders veel meer klanten zou treffen of zelfs kan uitmonden in een cascadestoring.

Opoffering is een noodhandeling. In acute gevallen is er soms niet eens tijd voor een waarschuwing. Het komt dan ook zelden voor: in Nederland dateert het laatste daadwerkelijke opoffering van een openbaar deelnet alweer uit 2006. Direct als de ergste nood eraf is en het netwerk niet langer onstabiel is, wordt de netbeheerder geacht de N-1 toestand voor het betreffende deelnet of koppelnet weer in te trekken. De normale bevoegdheden worden dan weer van kracht en de netbeheerder dient zich weer neutraal op te stellen zoals de wet dat voorschrijft: de normale toestand is hersteld.

Deltamast of kat in de Hattemerbroekpolder bij Trutjeshoek

Deze hoogspanningslijn draagt drie circuits: van dit soort hoogspanningslijnen is moeilijk te zeggen in hoeverre er redundantie aanwezig is. Je zou denken 66%, zodat uitval van één van de drie circuits altijd kan worden opgevangen. Maar door ingewikkelde verschijnselen zoals verschil in zogeheten impedantie hoeft het niet zo overzichtelijk te zijn. Je merkt het, hier raakt de St(r)oomcursus zijn plafond. Welkom in het echte werk, welkom op HoogspanningsNet. 

6.9. Hoogspanning als vakgebied en als hobby

Tot besluit van de St(r)oomcursus moeten we nog één ding noemen over de netbeheerder. We hebben geleerd dat de netbeheerders het hoogspanningsnet bewaken en beheren. Maar één taak hebben de huidige netbeheerders nooit opgepakt, omdat ze het niet mogen en misschien zelfs wel niet kunnen. En dat is het onder de aandacht brengen en ondersteunen van hoogspanning als een maatschappelijk relevant en zeer breed vakgebied. Je hebt het dwars door de hele cursus heen gemerkt. de elektriciteitswereld is een vakgebied dat zich uitstrekt van bouwkunde tot elektrotechniek, van politiek tot handel en van natuurkunde tot esthetiek. Van buiten in het vrije veld tot tijdens gesprekken bij een borrel, van achter je energierekening tot achter je computer. Het is een zeer breed vak met voor elk wat wils. Het kan dan ook uitstekend als interesse op hobbymatig vlak worden bedreven.

En om dat samen met elkaar mogelijk te maken, daarvoor zijn wij er.
          Embleem van HoogspanningsNet

HoogspanningsNet, het van oorsprong Nederlands-Belgisch verband van geïnteresseerden in de hoogspanningswereld, of eigenlijk van geïnteresseerden in het grootschalige elektriciteitsnet in het algemeen. We zijn onafhankelijk en vormen een neutraal informatieplatform voor wie wil leren of wil weten. Ook zijn we een verbindende thuisstek voor iedereen in het Nederlands taalgebied voor wie hoogspanning een hobby, vermaak, raakvlak of interesse is. Voor elke leeftijd, van beginners en tot experts, en stiekem natuurlijk ook voor professionals die hun vakgebied zien als meer dan slechts hun werk – zoals dat eigenlijk hoort. 

Hoogspanning als hobby of interesse? Welkom, je bent niet alleen. Ga met ons mee tot het draadje.

Samenvatting: kan je de volgende vragen beantwoorden?

  1. Wat is een neutrale netbeheerder?
  2. Wie zijn de netbeheerders van het Nederlandse en Belgische hoogspanningsnet?
  3. Noem een aspect van de netstrategie: wat houdt dat aspect in?
  4. Hoe helpen ringvormen en redundantie het hoogspanningsnet robuust te maken?
  5. Mag de netbeheerder tijdens de niet-normale toestand iemand voortrekken?
  6. Wat is de rol van HoogspanningsNet?

Met deze vragen zijn we aan het einde gekomen van de St(r)oomcursus. Gefeliciteerd, je hebt het gehaald. Van nul tot netstrateeg: met de kennis die je hier hebt opgedaan weet je al meer van de hoogspanningswereld af dan 99% van de mensen om je heen. Je bent nu in staat om de wereld van het moderne elektriciteitsnet in grote lijnen te begrijpen.

Verder leren? Natuurlijk! De rest van deze website en ons forum bieden informatie die aansluit op het basisniveau dat je nu verkregen hebt. Maar er zijn ook externe bronnen. Kijk voor zwaardere, professionele opleidingen bijvoorbeeld eens in het submenu Cursussen en Opleidingen. En wil je meer weten over netopbouw in detail, lees dan eens hoofdstuk 1 van het gratis online boek Netten voor distributie van Elektriciteit door Phase2phase (jawel, diezelfde als die loadflowsoftware schrijft).

En als bijkomende schade van de St(r)oomcursus, je zal nooit meer onwetend en onbevangen naar een hoogspanningslijn kunnen kijken. Oei, misschien moeten we dit toch maar eens in de disclaimer gaan zetten…