Elektriciteitsnet kan 30 procent zwaarder belast worden

Het onderzoek – dat uitgevoerd is door DNV en deel uitmaakt van het Landelijk Actieprogramma Netcongestie (LAN) – laat zien dat zwaarder belasten van het hoog- en middenspanningsnet een significant potentieel biedt voor het aansluiten van meer klanten. In het laagspanningsnet is volgens de onderzoekers geen additioneel potentieel.

Onbenut potentieel
De belangrijkste conclusie van DNV is dat er nog 15 tot 20 procent onbenut potentieel ligt op midden- en hoogspanningsnetten. Waarbij het realiseerbaar potentieel op de regionale netten momenteel sterk belemmerd wordt (tot maximaal 3 procent) door congestie op bovenliggende netvlakken.

De regionale netbeheerders kunnen hun netten weliswaar zwaarder belasten, maar dit levert in de praktijk weinig op. De oorzaak: in veel van de gevallen zit het hoogspanningsnet erboven al vol. Hierdoor kan slechts 3 procent van het potentieel daadwerkelijk worden gebruikt om klanten aan te sluiten.

Naar verwachting van de onderzoekers heeft zwaarder belasten in het landelijke extra-hoogspanningsnet en hoogspanningsnet een potentieel om totaal ongeveer 30 procent capaciteit vrij te maken voor het inpassen van klanten. Dit kan worden gerealiseerd door componenten zoals lijnen en transformatoren lokaal zwaarder te belasten, met 10 tot 50 procent boven de huidige aanwezige capaciteit. Een deel van dit potentieel, 10 tot 15 procent, is reeds gerealiseerd.

Programma’s netbeheerders
Het potentieel van zwaarder belasten wordt dus al deels door de netbeheerders benut. Hiervoor passen ze een aantal strategieën toe en zijn ze andere aan het doorontwikkelen. De netbeheerders hebben de afgelopen jaren veel onderzoek gedaan naar het zwaarder belasten van netcomponenten, hebben hier deels al beleid voor ontwikkeld en hebben al eerste resultaten hiermee geboekt door extra klanten aan te kunnen sluiten.

De netbeheerders zorgen met het actualiseren van de Nederlandse Praktijkrichtlijn (NPR) voor de belastbaarheid van kabelsystemen en transformatoren voor meer transparantie in de uitgangspunten ten aanzien van de belastbaarheden van hun net. Internationale vergelijkingen tonen aan dat toonaangevende netbeheerders in Europa vergelijkbare methoden toepassen.

Acties TenneT
TenneT werkt verder aan het MaxLimit-programma om de werkelijke belastbaarheid van alle netschakels te bepalen. De hoogspanningsnetbeheerder ontwikkelt daarnaast het Year Rating Curve-model, waarmee componenten lokaal tot nog eens 30 procent boven de MaxLimit-waarden belast kunnen worden. Ook wordt het Dynamic Transformer Rating-model ontwikkeld om transformatoren cyclisch tot 20 procent zwaarder te kunnen belasten. Bovendien is ongeveer 50 procent van de transformatoren van TenneT voorzien van geforceerde koeling. Door transformatoren met natuurlijke koeling van ventilatoren te voorzien, kunnen deze ook zwaarder belast worden.

Transformatoren in de hoogspannings-, tussenspannings- en middenspanningsnetten van de regionale netbeheerders worden al jaren boven hun nominale capaciteit belast. Op dit moment wordt zowel statische als cyclische belasting toegepast, wat lokaal 10 tot 30 procent van de nominale transformatorcapaciteit oplevert, verschillend per regionale netbeheerder.

EMC-regelgeving cruciaal
Hoewel netbeheerders al langere tijd zwaarder belasten toepassen, is nog altijd 15 tot 20 procent van het beschikbare potentieel onbenut. Dit extra vermogen kan een aanzienlijke bijdrage leveren aan het verkorten van wachtrijen voor transportcapaciteit en het versnellen van het inpassen van klanten. In de praktijk blijkt echter dat een reeks belemmeringen, zowel technisch, organisatorisch als regelgevend, ervoor zorgt dat dit potentieel nog niet wordt ontsloten.

De belangrijkste rem op brede toepassing van zwaarder belasten is de huidige regelgeving rondom elektromagnetische compatibiliteit (EMC). Wanneer er meer stroom door een kabel gaat, ontstaat er een sterker magnetisch veld. Dit veld is niet schadelijk voor de gezondheid, maar kan wel voor problemen zorgen bij apparatuur in de buurt, zoals spoorsystemen van treinen en ondergrondse buisleidingen.

Bij 60 tot 80 procent van de TenneT-cases is daarom eerst een EMC-onderzoek nodig, met doorlooptijden van 2 tot 6 jaar. Hierdoor is het uitvoeren van maatregelen op schaal vrijwel onmogelijk.

Aanvullende beperkingen
Naast deze structurele belemmeringen zijn er aanvullende beperkingen. Ketenbeperkingen door kritieke zwakkere componenten zoals transformatoren en verbindingen verhinderen de hogere belasting van het geheel. Er is gebrek aan uniforme uitgangspunten tussen regionale netbeheerders, vooral in middenspanningsnetten, waar verschillende belastbaarheidswaarden worden gehanteerd.

Organisatorische complexiteit, schaarse expertise en trage aanpassingen in informatietechnologie en operationele technologie vertragen implementatie. Beperkingen in vergunningen rond geluidsnormen spelen slechts in circa 5 procent van de gevallen en de impact op het totale potentieel is beperkt, ongeveer 1 procent. Er is beperkte praktijkervaring met cyclisch of dynamisch belasten, waarvoor modellen nog verder ontwikkeld en gevalideerd moeten worden.

Storingsreserve inzetten
Technisch gezien heeft het inzetten van de enkelvoudige storingsreserve een enorm potentieel. Deze is vergelijkbaar met het potentieel van de vluchtstrook bij invoeding, welke circa 30 procent additionele transportcapaciteit oplevert. Het realistisch potentieel is sterk afhankelijk van enerzijds klantparticipatie en anderzijds risicobereidheid. Een initiële inschatting van het realistisch potentieel bedraagt volgens de onderzoekers 10 procent.

Het inzetten van de enkelvoudige storingsreserve ten behoeve van afnameklanten wordt nog niet toegepast in hoogspanning, vanwege de huidige wettelijke verplichting voor het hanteren van deze enkelvoudige storingsreserve in hoogspanning, met uitzondering van enkele situaties waarvoor een ontheffing is verleend en een pilot door TenneT.

14 beleidsaanbevelingen
Op basis van de geconstateerde belemmeringen zijn door DNV 14 beleidsaanbevelingen geformuleerd die zwaarder belasten kunnen faciliteren of stimuleren. De overheid moet bijvoorbeeld het EMC-vergunningstraject, benodigd bij zwaarder belasten van hoogspanningsverbindingen, versnellen en vereenvoudigen. Het ministerie van Economische Zaken en Klimaat moet verder in een open dialoog met netbeheerders een herijking bepalen tussen het versneld aansluiten van klanten en de betrouwbaarheid van het stroomnet.

De verplichting van de enkelvoudige storingsreserve in de planningsfase moet tijdsafhankelijk worden gemaakt. De Autoriteit Consument en Markt (ACM) moet de mogelijkheid onderzoeken om bepaalde afname-klantgroepen zoals grote klanten en datacenters alleen een vluchtstrookaansluiting aan te bieden in congestiegebieden tijdens congestieperiodes.

De netbeheerders moeten een gezamenlijk onderzoek uitvoeren, zoals nu voor de regio Flevoland-Gelderland-Utrecht plaatsvindt, voor alle regio's waar congestie op landelijk niveau leidt tot wachtrijen op het distributienet. De netbeheerders moeten de mogelijkheid onderzoeken om regionale netbeheerders en aangeslotenen op het distributienet deels of tijdelijk aan te sluiten op de enkelvoudige storingsreserve van TenneT.