In een tijd waarin netcongestie één van de grote uitdagingen van de samenlevingen is en we over elkaar heen vallen met oplossingen, weten opvallend weinig mensen hoe ons energiesysteem werkt en ontstaan is. En juist daarin ligt de kern van veel problemen die we nu ondervinden.

De eerste centrales

In de 19e eeuw werden huizen voornamelijk verwarmd en verlicht met lichtgas of stadsgas, dat zo zijn nadelen kende. Het was ongezond en onbetrouwbaar; omdat de straatverlichting vaak in serie was doorgeschakeld, zat de hele stad in het donker als er ergens een probleem ontstond.

De uitvinding van elektrisch licht was een gamechanger voor de transitie naar elektriciteit. Dit was dit in eerste instantie voorbehouden aan de “happy few”, maar gedreven door de industriële revolutie ontstond er steeds meer interesse om elektrische energie te kunnen gebruiken in bedrijven en huishoudens. In 1886 werd in Kinderdijk de eerste Nederlandse elektriciteitscentrale geopend. Aangeslotenen betaalden een vast bedrag per jaar per lichtpunt. Interessant detail in deze tijd: deze eerste centrale produceerde gelijkstroom!

Langzaam ontstonden steeds meer van dit soort initiatieven; eerst particulier maar er kwamen ook steeds meer gemeentelijke elektriciteitscentrales als alternatief voor de vervuilende stadsgasfabriek. Er was nog geen standaardisatie: de gekozen netspanning werd bepaald door het aanbod van de leverancier. Omdat alles op laagspanning bedreven werd, was er een gigantische spanningsval. De systemen waren niet heel stabiel en betrouwbaar, maar we werden er steeds afhankelijker van.

Koppelnet

Steeds meer elektriciteitscentrales werden met elkaar gekoppeld met het oog op een meer betrouwbare elektriciteitsvoorziening. Ook werd de productie en distributie steeds meer een overheidstaak onder regie van een gemeente of provincie. Na de oprichting van de SEP (“Samenwerkende Elektriciteits-Productiebedrijven), werd in korte tijd het “landelijk koppelnet” opgebouwd.

Oorspronkelijk was het koppelnet bedoeld als achtervang, maar het hoogspanningsnet is nu de backbone van onze elektriciteitsvoorziening. Omwille van netverliezen wordt de energie op een zo hoog mogelijke spanning getransporteerd, maar omwille van de veiligheid moet deze uiteraard in stappen omlaag worden gebracht. Destijds was er nog geen vermogenselektronica om dit op gelijkspanning te doen, dus werd het net op wisselspanning bedreven om met transformatoren te kunnen werken.

Ontwikkelingen

De meeste “assets” in het elektriciteitssysteem hebben een verwachte levensduur van 80 jaar. In de 130 jaar dat het systeem nu bestaat, zijn deze dus hoogstens één keer vervangen. Ondertussen voltrekt zich de elektrificering van de samenleving in een enorm tempo. De huidige nominale vermogens en gelijktijdigheid liggen mijlenver af van de uitgangspunten waarop het elektriciteitsnet ooit is ontwikkeld.

Dit betekent natuurlijk per definitie dat de infrastructuur achterloopt op de meest recente ontwikkelingen en innovaties. Zo is het net nooit aangelegd met het idee van decentrale opwek. Energie volgt gewoon de weg van de minste weerstand, dus dat vormt niet direct een probleem. Maar veel sleepwijzers in oudere stations kunnen bijvoorbeeld geen negatieve stromen registreren. Dit betekent dat het soms erg lastig is vast te stellen of sprake is (geweest) van overbelasting of netcongestie.

Lees hier verder over onbalans, netcongestie en de noodzaak van flexibiliteit.