Verliezen bij stroomtransport


Het netwerkverlies is gemeten in verloren vermogen $P$ (in Watt), gegeven de wet van Ohm en die van Joule:

$$P=UI=I^2R$$
Omdat het verlies met het kwadraat van de stroomsterkte gaat, worden hoge voltages en lage stroomsterktes gebruikt bij elektriciteitstransport. Als je aanneemt dat de verliezen zo klein zijn dat het de verhoudingen tussen de stromen niet beïnvloedt, kun je bij verschillende voltages de verliezen bepalen.

Stel dat we voltages van 230 V (gebruikt in huis) met 380 kV (hoogspanning) willen vergelijken met de in ons voorbeeld op de vorige pagina's gegeven vermogens, dan krijgt men het volgende:

Voor A-B bij 380 kV geldt een stroomsterkte: $P = 20 = UI ⇒ I = 20/380000 = 5,26e^{-5}$A.
Voor A-B bij 230 V geldt een stroomsterkte: $P = 20 = UI ⇒ I = 20/230 = 0.087$A.

Het vermogensverlies is een fractie van $P$, en dus van $I^2R$. De verhouding van $I^2$ bij 380 kV en 230 V is ${380000^2/230^2} = 2,7$ miljoen. Dit betekent dat 2,7 miljoen keer meer energie verloren gaat op 230 V dan op 380 kV. Wat zou dan toch de reden zijn om binnenshuis met zulke lage voltages te werken?

Het is voor lange afstanden niet rendabel om elektriciteit op een laag spanningsniveau te transporteren. Dankzij de hoog- en middenspanningsnetwerken bedragen de transportverliezen over het Nederlandse transmissie geheel slechts circa 4%. Daarbij zijn de verliezen inbegrepen die veroorzaakt worden door het transformeren van en naar hoog-, midden- en laagspanning.

In de distributienetten zijn de transportverliezen per afstandseenheid groter dan in het transmissienet. In verzorgingsgebieden waar de bevolking dun gespreid is en er grote afstanden naar de klanten moeten worden overbrugd, kunnen de transportverliezen behoorlijk oplopen. De transportverliezen van een distributienetwerk zijn een functie van:

• De geografische uitgebreidheid van het verzorgingsgebied
• Het aantal klanten met een aansluiting op het netwerk
• De hoeveelheid gedistribueerde elektriciteit
• De mate waarin de klanten ruimtelijk over het netwerk verspreid zijn
• De verhouding tussen grote en kleine eindgebruikers aangesloten op het netwerk
• Het aandeel/lengte van kabels ondergronds ten opzichte van bovengronds

De Nederlandse situatie is zeker qua afstand, bevolkingsdichtheid en geografie van het terrein erg gunstig.

Laatste wijziging: 30-12-2015
Creative Commons-Licentie
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.