De wereld van hoogspanning is deel van onze altijd veranderende maatschappij. Trends komen en gaan, inzichten veranderen, de techniek schrijdt voort en de energiemarkt verandert elke dag. Welke weerslag heeft dit op het net?
Nederland en België hebben wereldwijd gezien een zeer goed ontwikkeld en betrouwbaar hoogspanningsnet. Dat willen we in de toekomst graag zo houden. Vandaar dat Tennet en Elia er werk van maken om vooruit te kijken naar wat er in aantocht is zodat er op tijd op ingespeeld kan worden. Tennet gaat daarin het verst: rond 2010 hebben zij voor Nederland maar liefst vier afzonderlijke visies ontwikkeld en uitgewerkt.
Omdat we simpelweg niet weten hoe de wereld er over twintig jaar uit zal zien is het niet raadzaam om één onwrikbare toekomstvisie te maken en daar alle plannen op te baseren. Het kan miljarden kosten en grote problemen meebrengen wanneer deze gok een verkeerde inschatting blijkt te zijn. Tennet heeft daarom in 2010 hetzelfde gedaan als wat het KNMI eerder deed met vier klimaatscenario's: ze hebben gekozen voor vier individuele toekomstvisies die allemaal op een logische manier van elkaar verschillen.
De vier scenario's zijn voor Nederland opgesteld, maar ze zijn met weinig fantasie ook prima van toepassing voor België. Waar in de vier scenario's Nederland staat kan men ook België lezen.
Duurzame Transitie. Door middel van aansturing dan wel forcering door de overheid verplaatst de elektriciteitsmarkt zich langzaam maar zeker richting een duurzamer samenleving. De nadruk ligt op hydropower van overzee, windparken op zee, decentrale opwekking met WKK-koppelingen en zonne-energie. Nederland wordt afwisselend importeur dan wel exporteur, net hoe de wind (letterlijk) die dag waait.
Groene Revolutie. Vanwege de prijzen van fossiele brandstoffen, maatschappelijke wil tot verandering en inzicht in de toekomst van de mensheid verplaatst de elektriciteitsmarkt zich ook nu richting duurzame energie. Maar deze keer gebeurt dat door vrije marktwerking. De nadruk ligt op energiebesparing, efficiëntere centrales en decentrale opwekking met zonnestroom. Nederland wordt een kleine importeur van hydro- en windenergie.
Nieuwe Burchten. De verschillen tussen arm en rijk in de wereld nemen verder toe en ook conflicten met leveranciers van fossiele brandstoffen spelen op. Elektriciteitsproductie door duurzame bronnen blijft marginaal en de overheid behoudt een sterk sturende rol. Het accent ligt op gebruik van nieuwe fossiele brandstoffen uit eigen voorraad binnen het Westerse machtsblok, zoals schaliegas. Nieuwe centrales worden bij voorkeur aan de kust gebouwd vanwege beschikbaarheid van koelwater en brandstoffenaanvoer. Nederland wordt een exporteur van elektriciteit naar het buitenland.
Geld Regeert. De wereld wordt steeds sterker gedomineerd door vrije marktdenken en elektriciteitsproductie door duurzame bronnen heeft geen prioroteit. Het stroomverbruik in Nederland stijgt sterk. Nieuwe centrales worden uitsluitend aan de kust gebouwd vanwege de beschikbaarheid van koelwater en brandstoffenaanvoer. Kolen- en kernenergie winnen aandeel en Nederland wordt een importeur van elektriciteit.
We bevinden ons momenteel op de zwarte stip. De toekomst kan worden gezien als het blauwe veld waar we in staan, en het is niet duidelijk welke kant we op gaan lopen. Gaan we rechts of links, naar boven of naar beneden? Hoe ver? En blijft de stip wel een stip of wordt het een steeds groter veld dat meerdere gebieden overlapt?
We zien hier een satellietfoto van een deel van de Rijndalslenk, vlak boven het Rührgebied in Duitsland. Duidelijk herkenbaar zijn de Hambachmijn (de bruine vlek met zwarte streep) en de enorme stoompluimen van de altijd hongerige kolencentrales. Per seconde verstoken zij 700 kilo poederbruinkool tot gemiddeld 13 GWh elektriciteit. Foto van MODIS.
In 2013 zijn de vier scenario's enigszins vereenvoudigd tot twee stuks, hoewel de aanpassingen marginaal zijn. De eerst is Business as usual, die het vrije marktdenken uit Geld Regeert en Groene Revolutie combineert. De andere heet Duurzaam Beleid en combineert Nieuwe Burchten met Duurzame Transitie, waarin juist de overheid een sturende rol heeft. Het lijkt opmerkelijk om telkens een groen scenario aan een fossiel scenario te koppelen, maar voor de netbeheerder is slechts van belang waar de load op het net vandaan komt, hoe voorspelbaar die is en waar het langs loopt. Niet hoe die wordt opgewekt. Wenselijkheid tot vergroening, en de politieke en maatschappelijke kwestie die eronder ligt, valt buiten de kerntaak van de netbeheerder.
Zowel de maatschappij alsook Tennet hebben een mening over welke scenario's wenselijk zijn, namelijk de twee duurzame exemplaren. Maar zoals genoemd doet deze mening er hier niet toe, want de waarschijnlijkheid van de vier scenario's wordt in deze toekomstvisie in principe gedefinieerd als ieder even groot. Elk scenario vereist echter wel een andere toekomstige ontwikkeling van het hoogspanningsnet.
Over één ding is echter wel eenduidigheid: de energiemarkt zal niet zo blijven als hij nu is. We weten dus dat er sowieso verandering op til is.
De voornaamste bron van al die kolen is de nabijgelegen mijn van Hambach Tagebau. Het is een dagbouwmijn van 400 meter diep, 4,5 kilometer lang en met een oppervlak zo groot als de Maasvlakte. Men kan snel begrijpen dat dit op de grens zit van wat mogelijk is om nog aan energie te komen. Foto door Hans Nienhuis in mei 2011, inmiddels is de mijn reeds een halve kilometer opgeschoven naar links. Kan zo'n mijn over tien jaar economisch gezien nog bestaan? Staat de maatschappij dat dan nog toe? Niemand weet het. En dat is moeilijk voor de netbeheerders.
Wanneer de scenario's Geld Regeert of Nieuwe Burchten bewaarheid worden, hebben we een elektriciteitsnet nodig dat vooral in de kustgebieden verzwaard zal moeten worden om de nieuwe productiecapaciteit aan te kunnen. Centrales aan de kust hebben onbeperkt koelwater beschikbaar en aanvoer van brandstoffen is daar eenvoudiger, zodat een commerciële opwekker van elektriciteit vrijwel altijd voor een kustlocatie zal kiezen. Omdat Nederland naar verhouding meer kust heeft dan België of grootverbruiker Duitsland, zal er in dat geval productie aan de Nederlandse kust zijn en grootschalig transport dwars door Nederland richting het zuidoosten gaan.
Wanneer we ons echter bewegen richting Duurzame Transitie en Groene Revolutie, dan moeten we ons net in de toekomst zo aanpassen dat we juist grote variaties in aanbod aankan. Wanneer het (dan gebouwde) windvermogen op zee aan de loop komt moeten we binnen enkele uren tijd opeens meerdere gigawatts stroom vanaf zee af kunnen nemen, de grote centrales lager zetten en het overschot naar Noorse stuwmeren en andere opslagmogelijkheden geleiden. Dat vereist een elektriciteitsnet dat sterk gericht is om plaatselijke pieken en dalen in productie te kunnen opvangen door transport van en naar elders. Hetzelfde geldt voor zonnepanelen. Schijnt de zon niet, dan is er import naar de steden nodig. Schijnt die wel, dan worden de steden opeens netto exporteurs.
Hoewel de vier scenario's sterk van elkaar verschillen, zijn er wel een paar dingen die alle scenario's met elkaar gemeen hebben. Want of je nu windturbines op zee plaatst of een centrale aan de kust bouwt, nieuwe elektriciteit zal in alle gevallen in de kustgebieden zijn oorsprong vinden. Dat betekent dat in alle gevallen de zwaarte van het net richting de kust in de gaten moet worden gehouden.
In de Eemshaven zien we hoe de toekomst vandaag al is begonnen. Het is een hoogspannings-stekkerdoos. Er bevindt zich productiecapaciteit aan zee, er kan windvermogen aangekoppeld worden en het is ook de plek waar een interconnector (de Norned HVDC-zeekabel) aan land komt. Door middel van twee (in de toekomst drie) zware verbindingen is het gebied ingelust in het landelijk grid. In België is Zeebrugge een vergelijkbaar gebied.
Ook zien we in alle scenario's dat het net (vooral op de grote, lange hoogspanningslijnen van 380 kV) meer vermogen aan moet kunnen en dat het vermogen grotere afstanden moet kunnen afleggen. Bij de twee fossiele scenario's is dat vanwege de noodzaak tot export of een verder stijgend verbruik. Bij de groene scenario's is dat ook nodig omdat de productie onvoorspelbaarder wordt zodat de regionale verschillen groter worden en variabel van plek zullen worden.
Het is niet aan de netbeheerder om te mogen (of moeten) beslissen over welke kant de mensheid en de energiemarkt zich op zal bewegen. Maar wat het ook wordt, er moet tijdig op ingespeeld worden. Het toekomstig netbeheer zal rekening moeten houden met een minder voorspelbare productie en ook met het wegvallen van landsgrenzen. De nieuwe energiemarkt zal hoe dan ook een internationaal denken en een internationale aanpak vereisen. Welke gevolgen dat precies voor het netbeheer heeft kan je vinden op de pagina daarover.
Verschuiving van de productie van elektriciteit van het binnenland naar de kustgebieden. Dat betekent dat het transportnet met name in de kustgebieden (vroeger het einde van de lijnen) verzwaard zal moeten worden en dat er nieuwe aansluitingen zullen komen. Of dat voor windvermogen, HVDC-zeekabels of voor nieuwe fossiele centrales zal zijn hangt af van welk scenario (of een mix daarvan) bewaarheid wordt.
Verzwaring van de 380 kV-ringen. De 380 kV-ringen zijn op hoogspanningsgebied de belangrijkste objecten van Nederland en België. Helaas is de 380 kV-ring in Nederland ook meteen het oudste deel van de 380 kV-infrastructuur. De meeste nieuwe 380 kV-lijnen die nu in Nederland bouwen hebben een groter transportvermogen dan de oudere lijnen die de ring vormen. Opwaardering van een aantal zwakke (lees: minder sterke) punten van de landelijke ring liggen al op de tekentafel.
Vorming van meer ringvormen in het 380 kV-grid. Een ring is storingsbestendiger, handiger en veelzijdiger dan twee parallelle lijnen. In de toekomst zullen nieuwe 380 kV-lijnen daarom bewust zo worden aangelegd dat ze ringstructuren met elkaar vormen.
Meer interconnectors (HVDC-zeekabels). Na het succes van de Norned-kabel en de Britned-verbinding zijn er ook plannen voor een kabel naar Denemarken (de COBRA-kabel). Daarnaast zullen er waarschijnlijk ook lichtere HVDC-kabels komen naar grote offshore-windparken. België beraamt ook HVDC-verbindingen. Eentje met Duitsland (Het ALEGrO-project, over land) en ook eentje naar Engeland (NEMO). Het zou een eerste aanloop naar een HVDC-supergrid kunnen zijn (zie aldaar).
Meer bovengrondse verbindingen met het buitenland. Deze zullen op land uitsluitend plaatsvinden op het 380 kV-spanningsniveau, zowel in België als in Nederland.
De informatie hierboven is grotendeels ontleend aan het Tennet-rapport Visie 2030, een rapport uit 2010 waarin Tennet twintig jaar vooruit poogt te kijken. Hoewel dit rapport zich op Nederland richt en inmiddels op sommige details al ietwat achterhaald is geraakt, is veel informatie ook van toepassing op België. Iedereen die meer informatie over de toekomstvisies van Tennet wil raden we aan om Visie 2030 zelf te lezen. Het rapport is ook voor niet-experts goed lees- en begrijpbaar. Er wordt een helder beeld geschetst van de toekomst, met name met betrekking tot de zware 220 kV- en 380 kV-transportnetten.