
21 maart 2015 ∙ De gedeeltelijke zonsverduistering van 20 maart (zie het oudere nieuwsbericht van 25 februari) heeft niet geleid tot storingen in het Europese elektriciteitsnet. Dankzij tijdig gemaakte afspraken binnen het ENTSO-E verband en een strakke regie is het gelukt om binnen overal het licht aan te houden terwijl in de buitenlucht het licht juist uit ging. Kortom, we zijn ermee weggekomen – deze keer.
Dat vereiste wel de nodige moeite en voorbereiding, zie ook het bericht hierbeneden van 25 februari. Volgens Tennet waren de genomen maatregelen er niet voor niets. In Duitsland, juist het enige land waar bewolking gunstig zou zijn geweest, was het helder terwijl in de rest van Europa bewolking de boventoon voerde. Jammer voor wie graag omhoog keek, maar ook relatief ongunstig voor de netstabiliteit. Het snelle verlies van zonvermogen zorgde in Duitsland voor 15 GW verlies aan productie. Dat is vergelijkbaar met het totale verbruik van heel Nederland.
Op de schaal van heel Europa is op twee manieren te zien wat de effecten waren. Zie de satellietfoto hiernaast. Op het moment van de foto hangt de grote, diffuse schaduwvlek van de maan boven het Noordzeebekken. De vlek verplaatst zich met meer dan duizend kilometer per uur noordwestwaarts. Duitsland, de Benelux, Denemarken, de Britse eilanden en de Færøer zitten enige tijd in een half donkere situatie, terwijl in zuid Europa en in het oosten de zon juist wel schijnt. Er ontstaat dan een tekort aan lokaal opgewekt vermogen in de schaduwvlek, zodat men zo snel mogelijk andere vormen van opwek moet inschakelen om het tekort bij te benen. Gaat dat niet snel genoeg, dan is import nodig uit andere gebieden, ver weg en meestal onder de schaduwvlek vandaan. Dat heeft zijn weerslag op de loadflow door het Europese gekoppelde grid. Het net stabiel houden is dan ook een uitdaging van formaat.
Deze keer lukte het. Maar hoe zal het gaan bij de volgende serieuze zonsverduistering in Europa, over elf jaar? Hoe meer zonvermogen er op het net bij komt, hoe moeilijker het zal worden om dit zo nu en dan terugkerend, astronomisch eigenaardigheidje het hoofd te bieden. Gelukkig hebben we eerst nog elf jaar de tijd om daarop in te spelen.
Afbeelding: de satellietfoto van Meteosat 8 (een geostationaire weersatelliet) laat keurig zien waar de maanschaduw gisteren rond half elf uithing. Wat we niet zien is dat deze schaduwvlek zich met meer dan 1000 kilometer per uur verplaatst. De letterlijk astronomische omvang van dit verschijnsel (snelle opkomst, grote afmeting, enorme snelheid en intensiteit) maakt het niet makkelijk daarop in te spelen met onze aardse schaal van bedrijfsvoering.
25 februari 2015 ∙ Al een week gaan er zo hier en daar berichten rond over de op handen zijnde zonsverduistering van 20 maart. Een lollig astronomisch geintje op de planeet, maar ondertussen lacht men niet meer bij ENTSO-E. Men verwacht aanzienlijke gevolgen voor het Europese elektriciteitsnet. Wat is er precies aan de hand?
Bij problemen met de zon denken we al snel aan een zonnevlam: een magnetische storm die inductie in transportlijnen veroorzaakt en gevaarlijk kan zijn voor de trafo's van transportnetten. Herhaling van het carrington-event zou rampzalig zijn. Maar er ligt sinds deze eeuw een nieuw probleem op de loer: nu met de maan.
Sinds het begin van deze eeuw heeft fotovoltaïsche elektriciteitsopwekking met zonnepanelen (kortweg zonvermogen) een grote vlucht genomen. Met name in gebieden waar de energiewende hard gaat, zoals Duitsland en Denemarken. In tegenstelling tot grote centrales is zonvermogen is tot in het extreme decentraal: schijnt de zon, dan produceren ze onmiddellijk energie. Schijnt de zon niet, dan houden ze er zonder voorwaarschuwing direct mee op. Er is geen overzicht, geen plan, geen aansturing – niets. In de normale energiemarkt van vandaag is dat eigen willetje van de miljoenen losse zonnepanelen een groeiend probleem. Maar omdat het hele Europese energienet is gekoppeld, worden de effecten van bewolking, schemering en opklaringen over heel Europa verdeeld. Door handel, buffering en backup met andere manieren van opwekking is het gevolg van de onvoorspelbaarheid van de toenemende hoeveelheid zonvermogen op het net momenteel nog beheersbaar zonder extra maatregelen.
Maar dat is anders bij een zonsverduistering: in een krap uur tijd gaat op het gehele Europese continent de hoeveelheid inkomend zonlicht aanzienlijk omlaag, om daarna net zo vlot weer naar normaal terug te keren. De plotselinge schommeling is daardoor veel grootschaliger en sneller. Netbeheerder Tennet heeft enkele schattingen vrijgegeven: men verwacht in heel Europa een tijdelijk verlies van 34 gigawatt (circa drie keer het hele Nederlandse verbruik) met een tempo van 500 tot 700 MW af- en toename per minuut. Dat is zo snel en groot dat men op de schaal van heel Europa problemen verwacht om deze grote schommeling bij te benen door op tijd andere vormen van opwek op tijd te starten of weer af te schakelen. Centrales hebben meestal een opregeltijd die vaak langer is dan een half uur.
Voor de samenwerkende Europese netbeheerders (ENTSO-E) wordt het een uitdaging om deze situatie het hoofd te bieden. Er zullen noodmaatregelen worden genomen (verzoek tot leveren van noodvermogen, N-1 maatregelen misschien), de interconnecties over de grenzen zullen ten volle nodig zijn en alle producenten met snel op- en af te regelen capaciteit (gasturbines, stuw- en pompmeren) zullen waarschijnlijk verplicht worden om tot het uiterste te gaan. HoogspanningsNet houdt het in de gaten. De veranderende energiewereld van de 21e eeuw, met nieuwe uitdagingen, was niet eerder zo spannend in het donker.
Afbeelding: op de site van Tennet is te zien dat heel Europa in het gedeeltelijk verduisterde gebied zal vallen. De totaliteitszone valt op zee, maar tot in het Midden Oosten zijn de gevolgen merkbaar.