Een stap richting een efficiëntere elektriciteitsvoorziening

DOOR GIEL VAN DEN BROECK. Hoewel het aandeel hernieuwbare energie en elektrische wagens in de lift zit, is het huidige elektriciteitsnet daarop niet voorzien. Technici denken dan ook grondig na over hoe het anders en efficiënter kan. Een aanbeveling: gebruik meer gelijkspanning in plaats van wisselspanning in het distributienet.

Geschreven door burgerlijk energie-ingenieur Giel Van den Broeck, gebaseerd op zijn masterproef. Hij is geïnteresseerd in energiebeleid, vermogenelektronica en hernieuwbare energie. Hij tweet via @gielvdbroeck.

gielUitdagingen voor het huidige elektriciteitsnet

Een van de problemen waarvoor weinig media-aandacht bestaat, is de modernisering en uitbreiding van het bestaande elektriciteitsnet. Dat net is immers niet ontworpen met een hoog aandeel hernieuwbare energie en elektrische wagens in het achterhoofd.

Tevens wordt energie-efficiëntie hoog in het vaandel gedragen. De meest groene kilowattuur is immers de kilowattuur die niet verbruikt wordt. Paradoxaal genoeg leidt meer energie-efficiëntie tot een hoger elektriciteitsverbruik. Denk maar aan meer elektrische wagens en warmtepompen (die elektriciteit gebruiken voor verwarming). Onze elektriciteitsvoorziening moet dus efficiënter worden, terwijl ze meer verbruikers zal moeten voorzien.

Van gelijkspanning naar wisselspanning

Hoewel het grootste aantal van deze verbruikers op gelijkspanning werkt, komt er wisselspanning uit het stopcontact thuis. Wisselspanning houdt in dat de spanning op en neer varieert in de tijd, terwijl veel verbruikers een constante spanning, gelijkspanning, vereisen. Zo werken zonnepanelen, batterijen van elektrische voertuigen, computers, gsm’s en LED-verlichting allen op gelijkspanning.

De reden dat wisselspanning echter zo wijdverspreid is, ligt in de geschiedenis. Hoewel uitvinder-ondernemer Thomas Edison een fervente pleitbezorger was van gelijkspanningsnetten eind 19de eeuw, hebben wisselspanningsnetten de bovenhand gehaald. Aanvankelijk bestonden gelijkspanning- en wisselspanningsnetten op lokaal niveau, maar mettertijd werd het voordelig elektriciteit te produceren in grote centrales en vervolgens over lange afstand te transporteren naar de verbruikers. Daarvoor zijn hoge spanningen vereist. Elektriciteit omzetten naar hoge spanning, lukte toen al eenvoudig voor wisselspanning. Maar voor gelijkspanning was het wachten op de ontwikkelingen in de vermogenelektronica midden vorige eeuw.

Gelijkspanningsnetten beantwoorden aan de noden: ze zijn efficiënter en kunnen meer vermogen aan

Gelijkspanningsnetten zijn uitermate voordelig om tegemoet te komen aan de uitdagingen vandaag. Enerzijds komen gelijkspanningsnetten de efficiëntie ten goede. Het hoge aantal toestellen dat op gelijkspanning werkt, vraagt vandaag immers een omvormer om wisselspanning in gelijkspanning om te zetten. Dit gebeurt onder andere in de adapter van laptops en gsm’s, maar ook in de omvormer van zonnepanelen. In gelijkspanningsnetten worden deze adapters en omvormers eenvoudiger, kleiner en efficiënter.

Met het stijgend elektriciteitsverbruik in het achterhoofd, laat gelijkspanning anderzijds toe om meer elektriciteit door dezelfde kabel te sturen in vergelijking met wisselspanning. Bovendien verbetert de kwaliteit, is meer controle mogelijk en wordt het gemakkelijker om verspreide energiebronnen aan het net te koppelen.

Het gelijkspanningsnet kan verder gebruik maken van de bestaande kabelinfrastructuur. Adapters van toestellen moeten wel worden aangepast, maar dit vormt geen noemenswaardig obstakel vermits de kostprijs gering blijft.

Nood aan standardisatie en proefprojecten

Wat wel een obstakel vormt, is het gebrek aan standardisatie. Standardisatie is essentieel zodat verschillende bedrijven toestellen kunnen maken die op elkaar kunnen worden aangesloten. Bedrijven zullen enkel toestellen en standaarden ontwikkelen voor het toekomstige gelijkspanningsnet als er wel degelijk een markt voor bestaat. Nederland is ondertussen bezig met proefprojecten bij bedrijven, overheden en woningen. Waarop wachten we in België?

Voor bedrijven en gezinnen biedt het gelijkspanningsnet immers een mogelijkheid om hun energiefactuur te verminderen. Ook distributienetbeheerders kunnen mee in het verhaal stappen, omwille van een stijgend aantal verbruikers.

Om samen te vatten: gelijkspanningsnetten bieden tal van voordelen die tegemoet komen aan de uitdagingen waarmee onze elektriciteitsvoorziening wordt geconfronteerd. Ze kunnen meer vermogen verwerken, zijn efficiënter en daarom beter geschikt om het toenemend aantal verspreide elektriciteitsbronnen en –verbruikers met elkaar te verbinden. Vandaar een oproep voor meer proefprojecten die een driver zijn voor meer standardisatie.


Reageer

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s