HoogspanningsNet - alles over hoogspanning op het het

Hoogspanningstechniek

Hoogspanning en gezondheid?

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?

Geen zorgen, dat is normaal.

offshore

10 mei 2017 Daags terug werd het Geminiwindpark symbolisch opgeleverd. Maar met de aansluiting op het hoogspanningsnet van het tweemaal 300 MW zware verre-offshore windpark is op het eerste gezicht iets eigenaardigs aan de hand is. 'Welke druif heeft daar steeklijnen op wisselstroom voor gekozen?'

Offshore windparken. Gemini is het exemplaar het meest linksonder.Waar tien jaar geleden Horns Rev I en Alpha Ventus alom opgetrokken wenkbrauwen opleverden, zijn zogeheten verre offshore windparken vandaag de dag al weinig bijzonders meer. Met name in Duitsland is het sinds 2011 jetzt geht loss op de Noordzee, zodat het een drukte van belang is met tientallen windparken in dienst, bouw en ontwerp. Daardoor is de wereld van offshore wind razendsnel volwassen geworden.

Om een kabelspaghetti met tientallen losse aanlandingspunten te voorkomen geven netbeheerders de voorkeur aan offshore 'stopcontacten' waarop aansluitcapaciteit aangeboden wordt. Het aansluiteiland, de HVDC-kabel naar land en de aansluiting op het hoogspanningsnet zijn dan eigendom van de netbeheerder, zodat investeerders in verre offshore windparken alleen het park zelf, een trafo-eiland en de korte AC-aansluiting naar het convertereiland hoeven te regelen. Tennet laat in Duitsland dan ook het ene na het andere convertereiland de zee op slepen. Maar het vereist wel daadkracht van de overheid. Daar ging het in Nederland mis: er werd vanuit Den Haag geen enkele visie op verre offshore-wind getoond zodat Tennet ook geen concreet plan voor een Nederlands net op zee kon uitrollen. Nederland is daardoor vandaag het kneusje van de Noordzeeklas qua verre-offshore wind.

Slechts één consortium waagde het om toch een groot, ver offshore-windpark in Nederlands water aan te willen leggen: het Geminipark. Maar ze moesten de aansluiting op het net helemaal zelf ontwikkelen. Een HVDC-kabel levert onder water minder transportverlies op dan een AC-kabel, zeker bij grote afstanden. HVDC-techniek is wel duurder en veroorzaakt een meerprijs die bij de aanleg van het park moet worden opgeteld. Als een overheid geen visie toont kan of mag de netbeheerder niet helpen om aanloopkosten te beperken door HVDC-stopcontacten te bieden. Het gevolg is een simpele rekensom: als de kosten van het beraamde rendementsverlies door een AC-aansluiting tijdens de hele levensduur van het windpark lager blijven dan de initiële meerprijs van een private HVDC-aansluiting, zal een investeerder het transportverlies verkiezen en toch maar AC toepassen.

Precies dat is gebeurd bij het Geminipark. De aansluiting als twee ruim 100 kilometer lange, private 220 kV AC onderwaterkabels met relatief veel transportverlies zal ons nog lang via de netkaart herinneren aan een episode van Haagse visieloosheid op offshore wind. Gelukkig kunnen we wel constateren dat er (eindelijk) ook in Den Haag iets begint te dagen, waardoor Tennet nu ook offshore eilanden in Nederlandse wateren kan gaan zetten en toekomstige parken een gunstiger aansluitsituatie tegemoet kunnen zien dan waar Gemini het mee moest stellen.

Afbeelding: screenshot uit de netkaart (online versie). De Duitse windparken rechts zijn allemaal op centrale convertereilanden aangesloten, zodat een efficiënte clustering met telkens een array parken en één HVDC-aansluiting naar land ontstaat. Gemini moest het zelf rooien en zit aangesloten op de Eemshaven met twee private, ouderwetse 220 kV AC-kabels.

10 juni 2016 ∙ Men kan van alles zeggen van de berg, maar niet dat ze visieloos zijn. Wintracks, het onder de grond stoppen van 2635 MVA op 380 kV en het starten van een project met een supergeleidende grondkabel in het 110 kV-gebied zijn allemaal projecten met lef. Maar het kan nog gekker: wat dacht je van een opgespoten convertereiland middenin de Noordzee?

Offshore windparken produceren vermogen dat naar land moet worden versleept. Dat gaat niet met wisselstroom, want wisselstroom onder water houdt het slechts ongeveer honderd kilometer vol voordat allerlei hinderposten zoals capacitief gedrag van de kabel ervoor zorgen dat het energieverlies onderweg onacceptabel wordt. Gelijkstroom heeft daar geen last van, zodat het mogelijk is om grote windparken ver uit de kust te zetten. Duitsland is daar al ver mee. In het Duitse deel van de concessie van Tennet staan de nodige offshore converters: platforms waarop de windparken worden aangesloten als een soort stekkerdoos, waarna het vermogen in de vorm van gelijkstroom naar land wordt getransporteerd.

Maar die Duitse platforms zoals DolWin, BorWin Alpha en Beta en SylWin staan telkens op stalen poten en ze kunnen per stuk meestal niet meer dan een gigawatt vermogen aan. Dat is niet genoeg voor wat er in de toekomst wordt verwacht: misschien wel tientallen gigawatts aan windvermogen in de Noordzee. Het net op zee zou dan alsnog in een kabelspaghetti veranderen. Er moet kortom een nieuwe slag worden gemaakt.

Beter goed gejat dan slecht bedacht is te extreem gesteld, maar het moet gezegd worden dat Tennet even bij de buren in België heet gekeken en het plan van Elia wat heeft opgepompt. Waarom zou je de converters op stalen poten zetten als het ook op een opgespoten eiland kan? Je hebt dan meer ruimte, zit niet vast aan grenzen door omvang en gewicht en je kan eenvoudig uitbreiden.

Dat vormde de basis voor een toekomstvisie waarin een kunstmatig eiland op de Doggersbank, in de uiterste punt van het Nederlands territoriaal water, een functie zou kunnen vervullen als een spin in het web van een toekomstig multinationaal elektriciteitsnet op de Noordzee. Het eiland zou verschillende clusters windparken moeten kunnen faciliteren en verbindingen naar uiteindelijk alle landen rondom de Noordzee moeten hebben.

Natuurlijk, een visie is een visie. Netbeheerders hebben die wel vaker. Maar aan deze visie is één ding dat opvalt: het moment waarop deze wordt gepresenteerd. Juist deze weken worden in Europa getekend door het Britse referendum over de Brexit. Dit eilandplan laat met enige bombarie zien dat Europese landen rondom de Noordzee elkaar nodig hebben als het gaat om toekomstige energiestrategie. Het moment om dit plan te presenteren lijkt daardoor niet geheel toevallig, zo hebben wij bij HoogspanningsNet het gevoel.

Of het eiland er komt? Dat weten we pas tussen 2030 en 2050. 
Lees het persbericht op de site van Tennet voor meer details.

Afbeeldingen: boven een impressie zoals Tennet zich het eilandplan voorstelt. De omvang van het convertereiland zou ongeveer 6 km2 moeten worden en er moet meer dan 10 GW convertercapaciteit op kunnen staan. Onder: een deel van de huidige situatie in het Duitse Noordzeenet. We zien meerdere windparken en een aantal converters op stalen poten.

21 september 2015 Vandaag is het derde Nederlandse offshore windpark officieel in gebruik genomen. Windpark Q10 Luchterduinen heeft een offshore collectorplatform (33/150 kV) en voedt  in op trafostation Sassenheim via een grondkabel.

Windpark Q10 Luchterduinen staat ruim twintig kilometer uit de kust, heeft 43 windmolens en heeft een maximaal vermogen van 129 MW. Een windpark wordt niet 'ineens' in gebruik genomen: er waren al enige tijd een aantal turbines in gebruik. Vandaag is in feite slechts de laatste turbine ook in dienst gekomen, op een moment waarop het vrij gunstig is voor de eigenaar om er in de media de aandacht mee te trekken. En geef ze eens ongelijk. Het park heeft qua constructie, omvang en opzet veel gemeen met het Amaliapark dat voor de kust van Beverwijk in zee staat. Ook dat park heeft infieldkabels van om en nabij 33 kV, een centraal collectorplatform voor 33/150 kV en een enkelvoudige kabelverbinding met het vasteland. Als het park voluit draait, kan het ongeveer een stad ter grootte van Almere van energie voorzien.

De bouw en oplevering van het park is eigenlijk wat sneller gegaan dan we bij HoogspanningsNet dachten. Normaal zit onze netkaart er aardig goed bovenop, maar wat betreft dit windpark lopen we schromelijk achter. Op de volgende update (verwacht in oktober) zal het windpark keurig ingetekend staan, maar voor wie niet zo lang kan wachten: download hier een losse KML met het windpark en alle 33 kV-infieldkabels om handmatig in de netkaart te projecteren.

Afbeelding: de locatie van Q10 in de Noordzee. Vanaf het strand zijn de molens alleen bij helder weer te zien als zeer kleine objecten op de horizon. De prijs daarvan is een complexere aansluiting op het stroomnet: een collectorplatform met offshore trafo is nodig om de transportverliezen onderweg naar het vasteland binnen de perken te houden.

13 oktober 2014 ∙ Vorige week ontstond er consternatie over een rapport van het Nederlandse CPB over de kosten van beraamde offshore windvermogen. Een paar weken eerder was er al een koerswijziging met betrekking tot het aantal en de omvang van de parken geweest. Het gevolg? Kromme tenen op de berg in Arnhem…

Hoogspanningslijnen in BorsseleWindparken op zee moeten een rol gaan spelen in onze toekomstige elektriciteitsmarkt. Maar worden het nu tien kleine parken, drie grote parken of gaan ze misschien zelfs helemaal niet door? Opeens is niets nog zeker. En dat zorgt ervoor dat ze er in Arnhem op het hoofdkwartier van Tennet wellicht aardig de smoor in hadden deze week. 

De manier van aansluiten van windparken op het landelijke hoogspanningsnet verschilt per scenario. Kleine parken, zoals het Amaliapark, kunnen vaak gewoon op het bestaande 150 kV-net worden gehangen. Maar als de parken groter worden en een omvang van meerdere honderden megawatts bereiken is dat niet zo eenvoudig meer. De vermogensstromen zijn dan zo groot dat ook het net op het vasteland moet worden aangepast. En daar gaat het mis: de snelheid waarmee het hoogspanningsnet kan worden aangepast is veel trager dan de huidige wispelturigheid die de maatschappij en politieke besluitvorming te zien geven. Een grondkabel voor 150 kV (met een station erbij) kost al snel een jaar of drie, vier, om te realiseren. En een nieuwe 380 kV-hoogspanningslijn is al helemaal een nachtmerrie van vergunningen en procedures: er is een doorlooptijd van vijf tot acht jaar nodig voordat hij er staat. Maar de plannen en visies op windvermogen en de omvang van de productielocaties veranderen op dit moment meerdere keren per jaar.

Mammoetlijn door ETWaar en hoeveel moet het net verzwaard worden? Waar zijn stations en aanlandingslocaties nodig? Zodra een plan amper van de tekentafel is zodat de vergunningen en procedures in gang gezet kunnen worden, is het alweer achterhaald en kan de opzet alweer gewijzigd worden. En iedere wijziging kost opnieuw weer extra tijd. Het is dus zaak dat alle betrokken partijen in de ontwikkeling van windvermogen verder kijken dan de molens lang zijn. Niet alleen de turbines zelf, de emissierechten en het uitzicht vanaf het strand spelen een rol: het (onderbelichte) aspect van aansluiting op het hoogspanningsnet is minstens even belangrijk.Per saldo is de netstrategie een zeer complex spel. Ongezien, maar met een torenhoge inzet. 

Foto's: het aanleggen van hoogspanningslijnen (ook ondergronds) duurt vaak langer dan de bouw van een centrale of windpark. Maar een hoogspanningslijn moet ook zeker weer niet te zwaar worden uitgevoerd, zoals we achteraf kunnen constateren bij de Mammoetlijn in Groningen (onder, foto door forumlid ET). Dat maakt alles erg ingewikkeld.

14 november 2013 ∙ Elia heeft een aantal vergunningen aangevraagd voor het aanleggen en beheren van een toekomstig hoogspanningsnet in het Belgische deel van de Noordzee.

Het betreft hier vergunningsaanvragen voor een handjevol onderzeese kabels, een offshore transformatorstation op een metalen platform, een ander exemplaar op een kunstmatig eiland en een derde exemplaar op land bij Zeebrugge, drie 220 kV AC-verbindingen die de stations in een ringvorm aan elkaar verbinden en ook nog een aantal kleinere bijbehorende verbindingen en knooppunten. Alles bij elkaar lijkt Elia hiermee in te springen op de behoefte aan aansluitcapaciteit op zee voor een aanzienlijke uitbreiding van toekomstig commercieel windvermogen. 

De twee offshore trafostations en de ring die ze zal verbinden zijn belangrijk in de ontwikkeling van meer offshore windvermogen. Om een spaghetti aan zeekabels te voorkomen en om het toekomstige investeerders in windvermogen makkelijker te maken is het van belang dat er een robuust net op zee komt. 

Er is nog wel een probleem: het project Stevin is nog niet helemaal rond qua vergunningen. Stevin betreft het aanleggen van een zware 380 kV-verbinding tussen Zomergem en Zeebrugge. Zonder deze nieuwe zware verbinding kan het nieuwe Noordzeenet en ook het project Nemo (HVDC naar Engeland) niet goed aangesloten worden op het landelijke 380 kV-net. Gezien het enorme belang van dit hele gebeuren zal de vergunningsaanvraag hiervoor eerder een hamerstuk worden dan een halsvraag, maar Elia wijst er terecht wel op. Concluderend kunnen we zeggen dat er de komende jaren nogal wat staat te gebeuren in het westen van België en bijna ieder aspect van hoogspanning komt aan bod. Iets om zeker in de gaten te houden. Meer informatie? Lees hier de publicatie van Elia zelf.

Afbeelding: het kaartje van Elia (klik erop voor een vergroting) toont wat de plannen zijn omtrent het Noordzeenet, project Nemo, project Stevin en toekomstig offshore windvermogen. Het zal nog flink druk worden op de Belgische Noordzee…