Spannende kwesties
In de voorbije zomer liep de spanning in veel woonwijken hoog op. Dat kwam niet door de daklozen. Het waren de riant gehuisveste burgers die met hun PV-panelen de grenzen opzochten.
Diezelfde groep zal in de komende winter het net overbelasten met warmtepompen. Dan zakt de netspanning met de buitentemperatuur omlaag en kan de verwarming uitvallen. Hopelijk is er dan voldoende opvang in de buurt. Tip: direct rond de wijktransformator blijft de spanning het langst op niveau.
Ruim 99 procent van de mensheid woont dichter bij de evenaar dan wij Nederlanders. Ondanks de lage zoninstraling hebben we gemiddeld per persoon toch de hoogste aantallen zonnepanelen. Vrijwel geen ander land kan ons evenaren. Daardoor hebben we op zonnige zomerdagen meer stroom dan het net aankan. Maar in het donkere seizoen levert PV weinig op. Dan geven windturbines meer duurzame energie. Het gaat echter mis als die ver weg op zee staan. Dan moet al die windstroom via het elektriciteitsnet toestromen. Net als de kernstroom wanneer er grote nucleaire centrales bij Borssele komen: die plek is voor de meesten ook niet dichtbij.
Er zijn de minste netproblemen als opwekking en gebruik op dezelfde plek plaatsvinden. Maar dat ligt politiek gevoelig. De meeste kiezers willen in hun woonomgeving geen zonneparken, windturbines, gasturbines, kerncentrales, trafo- of schakelstations, hoogspanningslijnen of -kabels, batterijen of reflowaccutanks. Ze willen wel betrouwbare en goedkope elektriciteit. Technisch kan dat, met zelfs bijna gratis kilowattuurtjes, maar de netaansluiting wordt dan wel heel duur. Het is net wat je dan wilt.
Er wordt ingezet op ”smart grids”, slimme elektriciteitsnetwerken om de huidige netcongestie (het net kan de vraag naar transport van elektriciteit niet aan) op te lossen. Dat werkt echter alleen goed als mensen bereid zijn om veranderingen in hun omgeving en in hun gedrag te accepteren. In de Nederlandse situatie kan dat bijvoorbeeld door lokaal 10 megawatt (MW) belasting van bedrijven en huishoudens aan te sluiten samen met een windturbine van 10 MW, 20 MW zonnepanelen plus 5 MW accucapaciteit. En zo mogelijk ook met 5 MW elektrolyse-units en 5 MW warmtekrachtkoppeling (WKK) in combinatie met een gasnetaansluiting die geschikt gemaakt kan worden voor waterstof. Door die onderdelen goed op elkaar af te stemmen, kan de uitwisseling met het regionale net beperkt blijven en kan er het hele jaar door betrouwbaar en betaalbaar elektriciteit worden geleverd. Mits de lokale bevolking volwaardig kan meedoen en meedelen, bijvoorbeeld in coöperatief verband.
Het grootste en lastigste onderdeel bij zo’n ”smart hub” is die windturbine met een mast van 200 meter hoog en rotorbladen van 100 meter lang. Worden die geschrapt, dan verdubbelen echter de winterstroomprijs en de netkosten en vertraagt het oplossen van de netcongestie. In Nederland is windenergie op land nu het minst duur en zonne-energie wordt dat op termijn. Het elektrisch rendement van commercieel verkrijgbare zonnecellen is nu circa 23 procent. De trend lijkt dat het gemiddeld jaarlijks met 1 procent stijgt, zodat dit in 2050 op 50 procent uitkomt (vergelijkbaar met de Wet van Moore bij computerchips). Bij elektrolysers stijgt het rendement sneller, van 70 nu naar 90 procent binnen tien jaar. Met daarbij steeds meer goedkope wind- en zonnestroom wordt waterstof op korte termijn goedkoper dan aardgas: dat houdt ook de WKK’s rendabel. Een groot deel van de waterstof zal straks uit zonrijkere gebieden dichter bij de evenaar komen: H2-immigratie.
Sommige politici verwachten veel van kleine kernreactoren, ”Small Modular Reactors”. Kleiner maakt echter relatief duurder. Dit blijkt ook bij de onlangs in de Verenigde Staten gecertificeerde SMR. Net als voor de grote nucleaire centrales blijven hun trendcijfers ongunstig. Probleem is ook de afnemende beschikbaarheid van koel water. Dat maakt de thermisch neutrale zonne- en windenergie duurzaam concurrerender, evenals waterstofturbines, die de helft minder koeling nodig hebben dan kernreactoren. Verkiezingsprogramma’s waarin wordt gepleit voor nucleaire investeringen bieden dus weinig kans op minder belastingproblemen. Zolang politici angstvallig proberen hun kiezers uit de wind te houden, blijft de netcongestie voor ongewenste spanningen zorgen.
De auteur is adviserend ingenieur.