Elektriciteitsnetwerken


Voor het overgrote deel zijn we afhankelijk van elders in (meestal grootschalige) centrales opgewekte stroom die van de centrales naar de eindgebruikers wordt getransporteerd en gedistribueerd. In het transport- en distributienet zijn geen opslagmogelijkheden voor elektriciteit. Opslag van elektriciteit is (voorlopig nog) alleen betaalbaar bij kleine hoeveelheden in accu’s.


Elektriciteitstransport in Nederland


Hoofdtransportnet

Het Nederlandse hoofdtransportnet voor elektriciteit, ook wel het transmissienet genoemd, bestaat uit het hoogspanningsnet waar elektriciteit op een spanning van 110.000 tot 380.000 volt getransporteerd wordt. Dit is het systeem dat bovengronds zichtbaar is: de masten in het landschap en de elektriciteitstransportlijnen die er overheen hangen. Het Nederlandse transmissienet is rechtstreeks verbonden met dat van Duitsland en België, en door middel van gelijkstroomkabels tevens met Noorwegen (NorNed) en Groot-Brittannië (BritNed). Het transmissienet wordt door TenneT beheerd. Zie figuur 1 voor een overzicht van dit netwerk.


Figuur 1. TenneT's hoofdspanningsnetwerk in Nederland, data eind 2012. Bron: TenneT 2013w

In essentie heeft TenneT twee taken, namelijk het verzorgen van transportdiensten als transportnetbeheerder en het verzorgen van zgn. systeemdiensten als systeembeheerder. Een netbeheerder met een dergelijke 'gecombineerde taak' wordt in het Engels ook wel aangeduid met de term Transmission System Operator (TSO). De taken van TenneT omvatten in Nederland in grote lijnen het volgende:

Transportdiensten:
• Beheer, onderhoud en ontwikkeling van het landelijk hoogspanningsnet
• Oplossen van transportbeperkingen (congestie)
• Compenseren van netverliezen
• Instandhouden van spannings- en blindvermogenshuishouding
• Afstemmen met regionale netbeheerders en buurlanden

Systeemdiensten:
• Veiligheid/doelmatigheid van transport over alle netten waarborgen
• Oplossen grootschalige storingen
• Handhaven/herstellen energiebalans op alle netten in Nederland: voor meer info: elektriciteit-balanshandhaving

Een dergelijke vorm van netbeheer is in Europa gebruikelijk. De TSOs in de ons omringende landen hebben dan ook een takenpakket dat in grote lijnen gelijk is aan dat van TenneT. Hoewel deze vorm van netbeheer in Europa erg gebruikelijk is, worden er echter ook andere vormen van netbeheer toegepast. Soms worden de transport- en systeemtaken door afzonderlijke partijen uitgevoerd, en spreekt men van een Transmission Owner (TO) resp. een (Independent) System Operator (ISO). Ook komt het voor dat de gehele elektriciteitsketen, van productie, transmissie, distributie tot levering, door één partij wordt bedreven, een zgn. Vertically Integrated Utility (VIU). Met de liberalisering van de elektriciteitssector in de Europese Unie wordt deze laatste vorm, die in veel landen (ook in Nederland, zij het in iets andere vorm) toegepast werd, in principe niet langer gebruikt.

Tennet maakt scenario’s om inzicht te krijgen in waar potentiële nieuwe elektriciteitsproductie zal worden opgesteld en wat voor effect dat heeft op de bestaande hoogspanningsnetten. Daarmee heeft TenneT recentelijk een sterke 380 kV ring in het westen van Nederland gerealiseerd. Doordat elektriciteitstransporten in toenemende mate een grensoverschrijdend karakter hebben, gebeurt dit ook in samenwerking met andere Europese hoogspanningsnetbeheerders.

Hoogspanningsnetuitbreidingen moeten vaak over lange afstanden aangelegd worden en dat betekent ook dat er veel verschillende partijen bij betrokken zijn. Investeringen in het hoogspanningsnet nemen daardoor vaak ook meer tijd in beslag dan de voorbereiding en de bouw van elektriciteitscentrales zelf. Het effect dat dit kan hebben is duidelijk geworden in Duitsland, waar de snelheid van de ‘Energiewende’ niet voorzien was en het hoogspanningsnet niet genoeg capaciteit heeft om de elektriciteit van het noorden (waar de windmolens staan) naar het zuiden te transporteren (waar de grote verbruiklocaties zijn).

Distributienetten

Huishoudens zijn niet direct aangesloten op het transmissienet; dat is bijv. wel het geval voor een aantal industriële grootverbruikers. Huishoudens en andere relatief kleine gebruikers zijn aangesloten op het distributienet (en vertakkingen daarvan). De fijnmazige distributienetwerken vallen niet onder de verantwoordelijkheid van de nationale transmissienetbeheerder, TenneT, maar onder de verantwoordelijkheid van regionale distributienetbeheerders (onder andere Delta Netwerkbedrijf, Stedin, Enexis en Liander).

Meer weten over distributienetten: lees de resultaten van 2012 van Stedinw. Daar staat bijvoorbeeld dat Stedin eind 2012 44.343 km elektriciteitskabel heeft liggen en dat de gemiddelde uitval van elektriciteit in 2012 35,6 minuten was en dat met name het middenspanningsnet zorgt voor uitval. Ook interessant is het kwaliteits- en capaciteitsdocument elektriciteit 2012-2021 van Enexisw, met een scherpe analyse van welke onderdelen sterker en zwakker zijn. Als onderdelen in het net zelf falen, gaat dit vaak om zogenaamde 'moffen'.


Elektriceitstransport in Europa

Vrijwel alle hoogspanningsnetten in Europa zijn in de loop der jaren met elkaar verbonden. Oorspronkelijk is men met deze grensoverschrijdende verbindingen begonnen om de leveringszekerheid te vergroten, door in het geval van calamiteiten (bijv. bij de uitval van centrales) van de reserves van aangrenzende systemen gebruik te kunnen maken. Sinds de liberalisering van de elektriciteitssector in Europa zijn ook economische factoren een belangrijke rol gaan spelen bij dergelijke verbindingen, want verbindingen met het buitenland maken het mogelijk om goedkopere stroom elders vandaan te halen. De laatste jaren speelt tevens daarnaast de potentie van grensoverschrijdende verbindingen om hernieuwbare bronnen te ontsluiten een rol van betekenis bij dergelijke projecten: elektriciteit kan immers maar moeilijk worden opgeslagen en de vraag sluit vaak niet aan bij het fluctuerende aanbod van wind en zon, waardoor het interessant kan zijn om de stroom elders af te zetten.

Momenteel bestaat Europa uit vijf zgn. synchrone gebieden (zie de afbeelding hieronder), waarbinnen de wisselspanningsnetwerken (AC) direct aan elkaar gekoppeld zijn. Binnen deze gebieden is de netfrequentie dan ook te allen tijde gelijk. Onderling zijn de verschillende synchrone gebieden daarnaast ook nog verbonden, doorgaans door middel van gelijkstroomkabels (DC). Nederland kent op dit moment twee DC kabels: NorNed (700 MW) verbindt de Eemshaven met Noorwegen en BritNed (1000 MW) verbindt de Maasvlakte met Groot-Brittannië. De haalbaarheid van een derde kabel naar Denemarken wordt momenteel onderzocht.


Synchrone stroomgebieden in Europa (bron: Wikimedia Commons)

Binnen het European Network of Transmission System Operators for Electricity (ENTSO-E) werken 41 Europese hoogspanningsnetbeheerders uit 34 verschillende landen samen. Deze samenwerking bestrijkt verschillende gebieden, zoals balanshandhaving, systeemintegratie, marktkoppeling en lange-termijnplanning. De organisatie bestaat weliswaar pas sinds 2008, maar is voortgekomen uit een aantal reeds bestaande (regionale) samenwerkingsverbanden tussen netbeheerders. De positie van ENTSO-E is sinds 2009 wettelijk verankerd in de Europese wetgeving (Verordening (EG) nr. 714/2009), die bovendien een aantal taken vastlegt die ENTSO-E moet uitvoeren (Art. 7). Een van de belangrijkste taken is het opstellen van netcodes en het publiceren van een tweejaarlijks plan waarin de belangrijkste ontwikkelingen voor de komende tien jaar in kaart worden gebracht. Dit rapport wordt aangeduid als Ten Years Network Development Plan (TYNDP) en vormt een aanvulling op de nationale ontwikkelplannen die door de netbeheerders (vaak wettelijk verplicht) worden gepubliceerd.


Het Europese hoogspanningsnetwerk. Bron: ENTSO-Ew

Grote versie van de kaartw

Bronnen

TenneT 2013w, TenneT, Elektriciteitsnet, geraadpleegd 25 november 2013

Laatste wijziging: 28-12-2015
Creative Commons-Licentie
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.