De toenemende elektrificatie in de samenleving leidt tot hogere piekbelastingen op het elektriciteitsnet. Sommigen waarschuwen voor een te snelle energietransitie. Anderen hebben goede hoop op een volledig elektrische toekomst. In een rapport in opdracht van het Nederlandse Topsector Energie programma worden meer dan 100 potentiële oplossingen aangedragen, allemaal gericht op het maximaliseren van de capaciteit van het bestaande of toekomstige elektriciteitsnetwerk om de energietransitie te versnellen. In een 12-delige serie belicht Innovation Origins de twaalf meest belovende oplossingen. Dit is deel 7: Het toepassen van gelijkstroom.
- De Nederlandse Topsector Energie verzamelde 100 ideeën om de problemen rond netcongestie op te lossen.
- Een van de twaalf krachtigste ideeën gaat over het toepassen van gelijkstroom.
- Bij het gebruik van gelijkstroom moet rekening worden gehouden met meer veiligheidsaspecten.
Een kabel die werkt op gelijkstroom (direct current, DC) kan 50% meer energie transporteren dan dezelfde kabel op wisselstroom (alternating current, AC). Het gebruik van gelijkstroom kan aanzienlijk bijdragen aan een beter gebruik van de elektriciteitsinfrastructuur. Hoewel het elektriciteitsnetwerk voornamelijk op wisselstroom werkt vanwege historische stabiliteit, minder risico’s en eenvoudigere transformatie naar andere spanningsniveaus, zijn er al oplossingen voor DC-DC conversie, zij het nog relatief duur.
Verbindingen met landen als Noorwegen en het Verenigd Koninkrijk worden uitgevoerd in DC. Bij het transport van grootschalige windenergieopwekking wordt DC al toegepast, met name in de Verenigde Staten, en TenneT heeft plannen voor vergelijkbare implementaties. Op kleinere schaal zijn voorbeelden het onderwijsgebouw Pulse van de TU Delft en DC laadpalen gevoed door zonne-energie. Een voordeel van een lokaal DC systeem is de afwezigheid van DC/AC conversieverliezen en het biedt een hogere transportcapaciteit.
Kennisontwikkeling
Bij het gebruik van DC moet rekening worden gehouden met veiligheidsaspecten. Zo kunnen zwerfstromen van DC schadelijker zijn dan die van AC. Het gebruik van DC in bestaande of nieuwe netwerkdelen kan de doorvoercapaciteit met 50% verhogen. De belangrijkste kansen liggen in de constructie van specifieke netwerkonderdelen en functie- of locatieconfiguraties. Het stimuleren van technologie- en kennisontwikkeling is dan ook cruciaal. DC kan een technische oplossing zijn en een katalysator in het denken over de energietransitie. De toepassing van lokale opwekking en gebruik draagt bij aan decentralisatie van de gridproblemen.
Voor nieuwe netdelen met specifieke functionele configuraties, bijvoorbeeld een energiehub of het opladen van EV’s vanuit een zonnepark, kan gelijkstroom een efficiënte keuze zijn. De opwekking van elektriciteit uit zonnepanelen gebeurt op gelijkspanning en alle batterijen, zoals thuisbatterijen, gemeenschapsbatterijen en elektrische voertuigen, werken op gelijkspanning. Door opwekking en verbruik direct te koppelen op gelijkspanning, zijn er minder kabels en netwerkcomponenten nodig en is er geen verlies bij de omzetting van en naar wisselspanning.
Gelijkspanning is eenvoudiger en vereist minder componenten (conversie naar wisselspanning niet meegerekend). Aan de andere kant is de toepassing van gelijkspanning nog steeds minimaal, dus componenten zijn minder beschikbaar en duurder. De kosteneffecten van gelijkspanning hangen af van de exacte toepassing en de betrokken netcomponenten.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
