Windparken op zee leveren óók extra uitdagingen op, HAN-student Dimas hielp TenneT bij de oplossing

Windparken op zee moeten een belangrijke bijdrage leveren aan de energietransitie. Maar wind is een grillige energiebron, waardoor netbeheerder TenneT voor nieuwe uitdagingen staat. Eén van die uitdagingen is het beter voorspellen van spanningsknelpunten. HAN-student Dimas Lenting deed daar onderzoek naar, zodat ook toekomstige generaties altijd kunnen vertrouwen op stroom uit het stopcontact.

Dimas Lenting (22) koos vier jaar geleden voor de studie Elektrotechniek aan de HAN om later een bijdrage te kunnen leveren aan de energietransitie. En zie hier. Zijn eerste aandeel is een feit. Tijdens zijn afstudeerstage bij TenneT onderzocht hij wat de impact van windparken op zee is op de bedrijfsvoering van het hoogspanningsnet.

“Energie is inmiddels een basisbehoefte, net als eten en drinken”, zegt Lenting. “Dus wordt er elke dag heel veel gedaan om de betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet zo groot mogelijk te houden, zodat je mobiel altijd oplaadt als je de oplader in het stopcontact stopt. Vanwege de energietransitie moet die energie meer opgewekt worden met duurzame energiebronnen. Die zorgen er alleen voor dat het steeds moeilijker wordt om die betrouwbaarheid zo groot te houden.”

Dat zit als volgt. Het elektriciteitsnet heeft een bepaald spanningsniveau dat binnen bepaalde waarden moet blijven. Als het spanningsniveau te hoog of te laag is, ontstaan er ‘spanningsknelpunten’ en gaan onderdelen van het elektriciteitsnet kapot (en stokt de elektriciteitslevering).

Het spanningsniveau wordt onder meer bepaald door de hoeveelheid energie die door een lijn of een kabel gaat. Met andere woorden: als het hard waait en de windparken meer energie leveren, heeft dit impact op het spanningsniveau. Hetzelfde geldt als het windstil is en er nauwelijks energie wordt opgewekt. Bedrijfsvoerders bij TenneT moeten er dan met zogeheten ‘compensatiemiddelen’ voor zorgen dat de spanning binnen de limieten blijft.

Vanwege de onvoorspelbaarheid van duurzame energiebronnen, zoals windturbines en zonnepanelen, is het moeilijker om het net ‘te bedrijfsvoeren’ dan als de energie komt uit een kern- of gascentrale. Die laatste twee hebben, simpel gezegd, een aan- en uitknop.

Het spanningsniveau kan beheerd worden met conventionele elektriciteitscentrales, zoals gascentrales, maar dat is niet duurzaam en bovendien heel kostbaar. Dus moet TenneT goed kunnen voorspellen wanneer dit echt nodig is. Lenting onderzocht daarom hoe windparken op zee voor spanningsknelpunten zorgen en hoe TenneT die nu én in de toekomst kan voorspellen (en dus voorkomen).

“Voor de korte termijn is mijn aanbeveling om een netveiligheidsanalyse tool te ontwikkelen die spanningsknelpunten kan voorspellen”, vertelt hij. “Op de lange termijn moeten componenten zoals spoelen worden toegevoegd aan het net. Daarmee kun je het spanningsniveau ook beheren, alleen kost het jaren om die toe te voegen aan het net. Dus op korte termijn hebben bedrijfsvoerders daar niets aan.”

Lenting is tijdens zijn stage begeleid door Joost van Ree en Marcel Jongen van TenneT. Ze zijn blij met de aanbevelingen. “Met het model van Dimas kunnen wij lokale invloeden op het spanningsniveau goed in kaart brengen, zodat wij op basis daarvan kunnen handelen”, zegt Van Ree, teamleider bedrijfsvoering. “Ook kunnen we intern harder aan de bel trekken dat een tool echt nodig is om het spanningsniveau beter te voorspellen. En het onderzoek toont aan dat we niet alleen moeten leunen op onze eigen middelen in het net, waarmee we het spanningsniveau kunnen beheren. Een gas- of kerncentrale of grote industriële bedrijven kunnen daar ook bij helpen. Daar moeten we alleen voor betalen.”

Het onderzoek van Dimas richtte zich op offshore windparken voor de kust van Zeeland. Er is daar sprake van een ‘gigantisch samenspel’. Er staan daar een kern- en gascentrale en er zijn koppelingen met het Belgische net en het regionale net. Maar de resultaten van het onderzoek zijn breder toepasbaar.

“Ook op andere plekken zullen af en toe maatregelen nodig zijn om het spanningsniveau binnen de perken te houden”, zegt Van Ree. “Die maatregelen zijn uit Dimas’ model te halen. Het is toepasbaar op andere windparken en plekken in het net waar spanningsproblemen ontstaan. Die kunnen ook worden veroorzaakt door bijvoorbeeld zonneparken.”

Zowel Van Ree als Jongen hebben Lenting met veel plezier begeleid. Bij TenneT zien ze talenten als Lenting ook graag komen. Het personeelstekort in de hele sector is groot. Maar dat is niet de enige reden waarom afstudeerders welkom zijn. Lenting was de vierde in vier jaar tijd op de afdeling bedrijfsvoering.

“Afstudeerders hebben een grote meerwaarde, merken we”, vertelt Jongen, operationeel voorbereider. “Dat heeft meerdere redenen. Ze zoeken dingen uit waarvan wij niet zeker weten of het klopt. En ze schudden ons tegelijkertijd wakker door vragen te stellen die anderen niet stellen.”

Andersom is TenneT een uitdagende omgeving voor studenten, zegt Jongen. “De mentaliteit is: eerst zelf uitzoeken, dan pas vragen. De communicatie is bovendien heel direct. Het is dus zowel technisch als sociaal een uitdagende omgeving.”

De afstudeerstage is zo goed bevallen, dat Lenting nu in gesprek is met TenneT om na de zomer fulltime aan de slag te gaan bij de netbeheerder. Hij belandt dan definitief op een plek waar hij kan bijdragen aan de energietransitie en het waarborgen van de betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet. Precies zoals hij wilde bij de start van zijn studie Elektrotechniek.

“De missie van TenneT spreekt mij aan: het waarborgen van de leveringszekerheid van elektrische energie. Ik heb al even mogen ruiken aan de afdeling bedrijfsvoering, die lijkt mij interessant. En ik vind het leuk om anderen te enthousiasmeren, rondleidingen te geven bijvoorbeeld. Want er zijn nog veel meer mensen nodig in de energietransitie.”
“De missie van TenneT spreekt mij aan: het waarborgen van de leveringszekerheid van elektrische energie. Ik heb al even mogen ruiken aan de afdeling bedrijfsvoering, die lijkt mij interessant”.

Heb jij ook interesse in een stage of afstudeeropdracht bij TenneT?

Stuur jouw interesse naar student@tennet.eu

Erik Wagemaker, Campus recruiter +31 (6) 14 20 77 23