HoogspanningsNet - alles over hoogspanning op het het

Hoogspanningstechniek

Hoogspanning en gezondheid?

Antwoord op alle vragen vind je bij het RIVM (NL) of het Departement Leefomgeving (B).

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

Geknetter en gebrom?

Geen zorgen, dat is normaal.

ALEGRO

10 november 2020 Gisteren is ALEGrO in gebruik genomen, waarmee België en Duitsland op hoogspanningsniveau voor het eerst rechtstreeks zijn verbonden. Maar ALEGrO is HVDC en dat is op land en binnenin een dicht vermaasd AC-netvlak (bijna) een primeur. Waarom is ALEGrO zoals hij is?

ALEGrO, oftewel Aachen Liège Grid Overlay (zie ook het artikel van 05 oktober) is gisteren met een feestelijk coronaproof persmoment in gebruik genomen na enkele weken testen. Voor het eerst zijn België en Duitsland (in de persoon van Elia en Amprion) rechtstreeks verbonden op koppelnetniveau. 1000 MW energie kan worden uitgewisseld. Eh.. tja, leuk, maar er steken talloze interconnecties de landsgrens over en daar kraait geen haan meer naar, zal men denken na een blik op de netkaart. Maar deze verbinding, geheel op land, is uitgevoerd als een HVDC-grondkabel. En dat is (bijna) een unicum in Europa.

Dat de verbinding als HVDC-kabel is uitgevoerd lijkt vreemd in een dicht vermaasd 380 kV-net. Het is immers eenvoudiger om gewoon een nieuwe wisselstroomverbinding aan te leggen, zodat twee converterstations worden vermeden. Voor wie ALEGrO nu ziet als het begin van het einde van bovengrondse hoogspanning: sorry, de landschapsinvloed is niet het hoofdargument geweest. Hoewel een 380 kV-wisselstroomverbinding van negentig kilometer überhaupt niet ondergronds kan worden aangelegd, was de primaire reden om voor gelijkstroom te kiezen toch nog steeds technisch: wisselstroom zou hier grote problemen geven door zogeheten loop flows.

Europa beschikt over een groot koppelnet waarin alle landen en de grote eilanden zijn gekoppeld. Door seizoensverschillen (belangrijk bij hernieuwbare energie) en door prijsverschillen in brandstoffen is het normaal dat er altijd plekken en landen in het netwerk te weinig produceren voor hun eigenverbruik en anderen juist teveel. Nu eens de een, dan weer de ander. Precies daarvoor is een gekoppeld net ook zo handig: je kan handelen in elektriciteit en elkaar uit de brand helpen. Op het netwerk zelf dicteert natuurkunde: vermogen loopt door alle verbindingen in het netwerk altijd van plekken met productie naar plekken met vraag. In Europa loopt in de winter doorgaans grootschalig vermogen vanuit het noorden naar het zuiden. Dit soort langeafstandsstromen worden loop flows genoemd en net zoals verkeer op doorreis neemt het veel ruimte in op de wegen. Loop flows zijn een van de grotere vraagstukken van de hoogspanningswereld op dit moment.

Vermogen volgt in een wisselstroomnet de weg van de minste weerstand. Het enige wat je dus kan doen om vermogen te sturen is de weerstand van een verbinding kunstmatig vergroten, zodat vermogen liever een andere (om)weg neemt en zich beter verdeelt. Men doet dit met zogeheten dwarsregeltransformators. In België staan dwarsregelaars op Van Eyck en Zandvliet, om te voorkomen dat grote vermogens vanuit Nederland het Belgische net overbelasten op weg naar Zuid Europa. Maar dwarsregeling werkt slechts beperkt. De berekeningen toonden aan dat klassieke dwarsregeling niet voldoende zou zijn in een verbinding op de plek van ALEGrO om overbelasting en ongewenst grote loop flows te voorkomen voorbij Lixhe. En daar komt HVDC om de hoek kijken. Hoewel HVDC twee dure en ingewikkelde converters vereist, is het vermogen over zo'n verbinding stuurbaar tot elke megawatt. Op die manier kan binnen een wisselstroomnet dat wordt geregeerd door de natuurkunde van samengesteld weerstandsgedrag (impedantie) toch alsnog op gecontroleerde wijze stroom worden uitgewisseld tussen België en Duitsland. Hoe dan ook. Wanneer dan ook. Welke richting in dan ook.

Waarom zien we dit dan niet vaker? Het laat zich raden, de afweging tussen de meerprijs en iets lagere betrouwbaarheid van HVDC moet worden afgezet tegen de kosten van additionele netverzwaringen rondom de bestaande eindstations van een nieuwe verbinding wanneer deze als gangbare wisselstroomverbinding wordt aangelegd. Meestal blijkt HVDC het dan vooralsnog af te leggen. Behalve als de voordelen zo groot zijn dat het daadwerkelijk het betere alternatief is. Bij ALEGrO speelde onzichtbaarheid in het landschap de belangrijkste bijrol. Bij de twee verbindingen die ALEGrO in Europa zijn voorgegaan op dit gebied, INELFE (Frankrijk – Spanje) en de Sydvästlänk (Zweden), speelde het landschapsargument niet.  

Feit is dat België en Duitsland deze winter voor het eerst kunnen handelen in elektriciteit zonder dat het via een ander land moet lopen. De kans op elektriciteitsschaarste wordt daarmee opnieuw een steeds verder vergeten boze droom van vroeger.

Afbeeldingen: ALEGrO op de netkaart: voor het eerst zijn België en Duitsland op koppelnetniveau verbonden. Midden en onder: een foto van de bouw van het converterstation op Lixhe en een deel van de plushal van de NEMO-converter, de andere HVDC-verbinding van België, met Groot Brittanië. (Vanwege de coronabeperkingen had ALEGrO geen open dag voor geïnteresseerden, we zullen het tot nader order dus met oud beeldmateriaal moeten doen.)

27 september 2020 HVDC-interconnecties zijn in het gekoppelde hoogspanningsnet van Europa gemeengoed. Nergens anders op de wereld zie je zoveel van zulke interconnectoren. Naast de techniek zijn ook de namen van High Voltage Direct Current verbindingen veelzeggend over hun motivatie en zelfs over Europese natiepolitiek.

Europa is een bergachtig schiereiland met nogal wat zeeën, zeestraten, baaien en dikke eilanden: het perfecte speelveld voor HVDC-zeekabels. Wie op de netkaart kijkt ziet dat veel HVDC-verbindingen interconnectors zijn tussen twee landen. Naast de technische motivatie zijn het ook prestigeprojecten van honderden miljoenen euro's die een symbolische waarde hebben. Letterlijk en figuurlijk verbinden ze twee landen, twee machtsblokken of zelfs twee culturen. Met die gedachte in het achterhoofd veranderen de trotse namen van HVDC-interconnectors stiekem in aanwijzingen over de achterliggende motivatie en zelfs over hoe de landen naar elkaar kijken. 

Een aantal interconnectors draagt koeltjes de naam van de watervlakte die ze kruisen (Cross-Skagerak, Cross-Channel) of van het overkoepelende gebied, zoals de Baltic Cable (die de geografisch vaag begrensde naam van heel noordoost Europa voert) of de Celtic Interconnector die Ierland en Frankrijk moet gaan verbinden. Gebruikelijk is ook een afkorting van de landen of cultuurblokken op de uiteinden (BritNed, NorNed, Fenno-skan, Konti-skan, France-Angleterre of SvePol). Het verbergt niks en geeft aan dat er sprake lijkt te zijn geweest van een gelijke onderhandelingsvoet.

Maar soms blijkt een onevenwicht. NORD.Link (die hoofdletters en dat puntje horen daar echt, want dat is hip en cool en lame en zo) wordt aangelegd tussen Noorwegen en Duitsland. De naam verraadt welk van de twee landen waarschijnlijk de meeste behoefte had aan de verbinding: Duitsland vindt Noorwegen (met zijn hydropower) interessanter dan andersom en trekt zich graag op aan het woord Nord. In dezelfde categorie valt de Viking Link (Denemarken – Engeland, in aanleg). De kabel loopt echter niet over het Viking district in de Noordzee, dus hier moet welhaast sprake zijn van Britten die graag dwepen met het stoere imago van vikingen. 

Een andere groep kabels draagt acroniemen. Inelfe (Frankrijk – Spanje) kan je uitspreken als een neutraal woord, maar het is een acroniem van Interconexión Eléctrica Francia-España. Soms is er dieper nagedacht. ALEGRO (België – Duitsland, eind dit jaar gereed) is een acroniem van Aachen Liège Grid Overlay. Maar wie een beetje bekend is met muziek zal direct zien dat het woord sterk lijkt op het identiek uitgesproken allegro, een van oorsprong Italiaanse term voor een vrolijk of opgewekt muziekstuk. 

Buitenbeentjes zijn er ook. Kontek (Duitsland – Denemarken) heet voluit Kontinent – Elkraft, hetgeen een samenstelsel is van het Duitse woord voor continent en de naam van een voormalig Deens netbeheerder die later opging in Energinet. Een beetje onlogische combinatie. Een andere vreemde eend in de bijt is NEMO, tussen België en Engeland. Nemo is weliswaar de naam van een personage uit Jules Verne's 20.000 mijlen onder zee, maar het woord zelf betekent in het Latijn niemand. Bij HoogspanningsNet hebben we ooit een roddel opgevangen dat het woord uit de pen komt van een hoge pief bij Elia die in het begin van de planfase invloed heeft gehad op in ieder geval de werknaam van het project, maar zeker weten doen we het niet.

Tenslotte heb je nog de financiën. COBRA (Nederland – Denemarken, overigens tijdelijk defect sinds eind september) is een acroniem van COpenhagen BRussels Amsterdam. Een opmerkelijke naam voor een kabel tussen Endrup en de Eemshaven en die niets te maken heeft met Amsterdam, Kopenhagen of laat staan Brussel. Het is speculatief, maar bij HoogspanningsNet vermoeden we dat er sprake is van een werknaam om het project interessanter te laten klinken voor te overtuigen partijen. Omdat DenNed onhandig veel lijkt op Tennet (zeker met een verstopte neus) zal er gekunsteld gezocht zijn naar iets anders pakkends. Toen bleek dat cobra wel goed uitspreekt in zowel Engels, Deens als Nederlands heeft men die werknaam waarschijnlijk maar zo gelaten…

Afbeelding: op de netkaart kan je tientallen HVDC-interconnectors vinden. Midden en onder: in 2007 zette NorNed een wereldrecord neer en dat mocht gezien worden, getuige het fancy convertergebouw met vlaggen en design voor de persmomentjes buiten vlak voor de gevel. Twaalf jaar later kwam COBRA en keerde de nuchterheid terug: een saaie functionele doos.