2025 – Netverzwaring

De energietransitie vraagt 0m grote investeringen in de uitbreiding en aanpassing van de elektriciteitsinfrastructuur. Een groot deel van de werkzaamheden zal plaatsvinden in de midden- en laagspanningsnetten in de wijken. Ongeveer 1 op de 3 straten zal daarvoor open moeten en vrijwel iedereen krijgt er mee te maken. Als eerste moeten die netten worden aangepakt, waar naar verwachting de capaciteitsproblemen het eerst acuut zullen worden.

Om overlast voor bewoners te beperken en zo efficiënt mogelijk te werken, wordt vaak gekozen voor een buurtgerichte aanpak, waarbij zoveel mogelijk wordt samengewerkt met gemeentes om werkzaamheden te combineren.

Rooswijk in Zaandijk is een van de eerste buurten waar Liander zijn Buurtaanpak-concept inzet. Het werkgebied in Rooswijk is verdeeld in vier delen die allemaal na elkaar worden aangepakt.
Rooswijk krijgt tien nieuwe midden-spanningsruimtes en vijf bestaande worden verzwaard. Het bestaande MS-net wordt uitgebreid met ongeveer vier kilometer. Daarna worden waar nodig de LS-kabels verzwaard en nieuwe aansluitingen aangelegd. Half februari 2024 is begonnen met deel 1 en naar verwachting wordt het project in de zomer van 2025 afgerond.

Buurtbewoners worden met een speciale BouwApp of via de website van Liander uitgebreid over de werkzaamheden geïnformeerd. Eventuele wegafsluitingen en parkeerverboden worden van tevoren aangekondigd en bij stroomonderbrekingen wordt tijdig contact opgenomen.

Liander werkt met verschillende aannemers samen om de gehele buurt-aanpak te kunnen realiseren. Per buurt wordt er één aannemer geselecteerd die deze buurt van ontwerp tot uitvoering plant en verzorgt.

Aangemeerde schepen in de haven laten voor de stroomvoorziening dag en nacht generatoren draaien. Luchtvervuiling en geluidsoverlast zijn het gevolg.  Havenbedrijf Rotterdam en de gemeente Rotterdam hebben daarom besloten om in heel de haven walstroom te gaan aanbieden en het gebruik daarvan te verplichten. Tussen nu en 2027 moet op alle openbare ligplaatsen voor binnenvaart, havenslepers en zeevaart walstroom beschikbaar zijn. De eerste walstroomaansluitingen worden in bewoonde gebieden aangelegd, waar de uitstoot van fijnstof, zwavel- en stikstofverbindingen aanzienlijk zal verminderen.

Als eerste kreeg de monumentale Cruise Terminal Rotterdam aan de Wilheminapier in 2024 een walstroomaansluiting voor zeeschepen. Cruise Port Shore Power B.V. is verantwoordelijk voor de aansluiting en Stedin zorgde voor kabels van het dichtstbijzijnde transformatorstation aan de Putselaan – ongeveer twee kilometer verderop – naar de terminal.   

De aanleg van zulke kabels door een druk deel van de stad is geen sinecure en voorbereiding en planning kostten veel tijd. De ondergrond moest in kaart worden gebracht en bij de aanleg moest rekening worden gehouden met bijvoorbeeld de marathon van Rotterdam, de viering van Koningsdag en met de tweewekelijkse markt op het Afrikaanderplein. Toen men eenmaal kon beginnen, duurde de aanleg acht maanden. Voor het grootste deel werden sleuven gegraven, maar sommige stukken gingen met een gestuurde boring.  Als er een schip ligt is wordt het net natuurlijk extra belast, maar de walstroomaansluiting wordt niet continu gebruikt (in 2024 meerden 124 cruiseschepen aan in Rotterdam). De capaciteit van de kabel zal in de toekomst ook worden gebruikt om lokaal accu’s op te laden, waarmee congestie in het net wordt tegengegaan. Te zijner tijd zullen bovendien ook elektrisch aangedreven schepen met de walstroomaansluiting kunnen worden opgeladen.

Met een extra spanningsniveau van 20 kV kan de netcapaciteit van MS-netten tegen betrekkelijk lage kosten aanzienlijk worden vergroot. Dit is met name geschikt voor landelijke gebieden, omdat in stedelijke gebieden de ruimte ervoor vaak ontbreekt. In veel regio’s worden nu 20 kV-ringen met extra onder- en regelstations ingepast. Dat kan uiteraard niet overal tegelijk: bij het bepalen van de volgorde van de projecten speelt nu ook de oproep van de Autoriteit Consument & Markt tot maatschappelijk prioriteren mee.

Friesland en de Noordoostpolder krijgen in het kader van het project NuLelie de komende jaren diverse 20 kV-ringen. In 2018 werden hiervoor de eerste schetsen gemaakt. De voltooiing is voorzien in 2036. Het proces kost veel tijd, want voor en tijdens de aanleg krijgt men uiteraard te maken met talloze landeigenaren, overheden en belangengroepen.  In het werkgebied van NuLelie liggen netten die eerder van verschillende netbeheerders zijn geweest. Men loopt daarom soms tegen verschillende ‘netvisies’ aan, die nu zoveel mogelijk gelijk worden getrokken, volgens Lianders huidige opvattingen.

In de noordelijke provincies bestaan 10 kV-netten meestal uit vermaasd aangelegde strengen vanuit een 110 kV/10 kV-onderstation. De trafo wordt vervangen door een 110 kV/20 kV-exemplaar en er wordt een 20 kV-ring aangelegd die de bestaande 10 kV-strengen via nieuw aan te leggen distributieruimtes (DSR’s) voedt. Door de ring te voorzien van een ‘spaak’ kan de capaciteit nog eens worden verdubbeld. Waar later nieuwe knelpunten ontstaan, kunnen deze worden opgelost met 20 kV-subringen.

Naast NuLelie staan ook vergelijkbare projecten als NuGelre, NuHelix en NuRijnland op het programma.

In vergelijking met de rest van Nederland heeft Flevoland volop ruimte. In combinatie met zijn centrale ligging maakt dit de provincie heel aantrekkelijk voor windmolenparken, zonneweiden, datacenters en andere ruimte-intensieve initiatieven. Zo verrijst er nu op het bedrijventerrein Flevokust bij Lelystad een aantal grote distributiecentra nabij de containerhaven. Het elektriciteitsnet in de polder moet dan ook bijna continu worden uitgebreid en verzwaard.

Dat geldt ook voor het 150 kV-onderstation Lelystad – net tegenover het eiland met de Máximacentrale. Dit werd tegelijk met de centrale in 1968 in gebruik genomen en bijna veertig jaar later, in 2005, gekoppeld aan het ernaast gebouwde 380 kV-station.  Ongeveer vijftien jaar daarna ging het tempo van de veranderingen opeens flink omhoog.

In 2022 werden de 10 kV-installaties voor de walstroomaansluiting aangepast en in augustus van dat jaar kreeg het station een extra 150 kV-veld om Windplanblauw aan te sluiten. Daarna kwam er in januari 2023 een derde 380/150 kV-koppeltrafo. Het veld voor de toonfrequent-installatie die Lelystad had, was sinds 2021 overbodig en kon daarvoor mooi worden gebruikt.  Voor de 20 kV-netten die Liander in Flevoland aanlegt, moest het terrein van het station later in 2023 zelfs worden vergroot.  In 2024 werden tenslotte twee 150 kV-klantvelden aangelegd om twee datacenters aan te sluiten, maar daarmee is onderstation Lelystad bepaald nog niet ‘af’. In de nabije toekomst staat er nog het een en ander op het programma. Ondertussen wordt tien kilometer verderop het 150/20-kV-station Larserringweg gebouwd, dat volgens de planning in 2027 in gebruik kan worden genomen.

Voor werkzaamheden aan onderstations – de grens tussen de landelijke en de regionale netbeheerder – hebben TenneT en Liander de gezamenlijke service provider Reddyn opgericht. Reddyn zet met name medewerkers van Qirion in.

De Zuidhollandse gemeente Zuidplas, in 2010 ontstaan uit een fusie van Moordrecht, Nieuwerkerk aan den IJssel en Zevenhuizen-Moerkapelle, is in 2004 door het Rijk benoemd als ontwikkellocatie voor woningbouw. Daarom wil de gemeente in de Zuidplaspolder een ‘Vijfde Dorp’ bouwen met 8000 woningen. Bewoners van Zuidplas mochten kiezen uit drie namen en kozen in oktober 2024 voor de naam Cortelande.  Volgens de netcongestiekaart is de capaciteit ontoereikend voor Cortelande en de nieuwe bedrijvigheid in de regio. Daarom wordt nu midden in de gemeente het nieuwe 150/20 kV-hoogspanningsstation Zuidplaspolder gebouwd, dat met een kabel langs de A12 wordt verbonden met het bestaande 380 kV-station Bleiswijk, ongeveer 5 kilometer naar het westen. Bleiswijk wordt hiervoor voorzien van een nieuw 150 kV-station.

Ongeveer de helft van het tracé wordt geboord, voor de rest wordt een sleuf gegraven.  Zuidplas valt onder twee verschillende verzorgingsgebieden. De voormalige gemeente Zevenhuizen-Moerkapelle kreeg van oudsher elektriciteit van de Stedelijke Lichtfabrieken uit Leiden, dat na veel fusies bij Liander terechtkwam. De rest van het gebied kreeg toen elektriciteit van de elektriciteitsbedrijven Rotterdam, Gouda en Dordrecht die onderdeel werden van Stedin. Daarom krijgt het station transformatoren en velden voor zowel Liander als Stedin. TenneT zorgt voor de schakeltuin. De drie partijen werken uiteraard nauw samen.
Bij het ontwerp van het 67.000 m² grote terrein is veel aandacht besteed aan de landschappelijke inpassing en het vergroten van de biodiversiteit. Er komen natuurlijke oevers met riet, nestkasten voor torenvalken en uilen en een strook voor insecten.

Ondertussen moet de Raad van State zich nog buigen over 22 beroepszaken tegen het Vijfde Dorp. Dat gebeurt naar verwachting pas eind 2025.

RENDO is voor elektriciteit netbeheerder in twee afzonderlijke gebieden: Hoogeveen in Drenthe en Steenwijk in Overijssel. Het bedrijf maakt daarvoor gebruik van eigen, comptabele velden in onderstations van Enexis. Omdat de capaciteit voor Hoogeveen op termijn onvoldoende zou zijn, werd besloten daar samen met TenneT een eigen 110/20 kV-onderstation te bouwen.  RENDO heeft, als kleinere netbeheerder, voor het ontwikkelen van zijn eerste eigen onderstation onvoldoende menskracht. Een relatief kleine afdeling Asset Management houdt de regie over het project en de interne organisatie zal worden uitgebreid en opgeleid voor het beheer. Om de expertise en menskracht te vergroten is er een Engineering, Procurement, Construction Managementcontract (EPCM) afgesloten met een ingenieursbureau, dat projectmanagement, administratie, engineering, inkoop, installatie- en constructiewerkzaamheden, testen, inbedrijfstelling en nazorg voor zijn rekening zal nemen.

In overleg met de gemeente werd in 2023 uit negen mogelijke locaties gekozen voor een plek op industrieterrein Riegmeer. Daar stond echter wel een monumentale zomereik in de weg. Bezorgde burgers begonnen een grote actie om het kappen van de boom te voorkomen. Hierin waren zij succesvol: op 21 november 2024 werd de boom, samen met een kluit van 100 ton, 250 meter verplaatst.

Het onderstation Riegmeer zal met een kabel gekoppeld worden aan een nieuw 220/110 kV-hoogspanningsstation bij Wijster en aan de bestaande 110 kV-lijn bij knooppunt A28/A37. Het station heeft ruimte voor vijf trafo’s, maar in eerste instantie worden er drie geïnstalleerd. Vanuit het station komen een 20 kV-ring en mogelijkheden om het bestaande 10 kV-net in te passen. Hiervoor is een netvisie opgesteld en worden verschillende scenario’s doorgerekend.  Het nieuwe station maakt deel uit van de Drents Overijsselse Netversterking (een samenwerking van TenneT, RENDO en Enexis). Naast Riegmeer komen er nog vier nieuwe stations, bestaande stations worden uitgebreid en er komt een aantal nieuwe kabelverbindingen. In 2029 moet het project zijn afgerond.

De komende jaren gaat TenneT meer dan honderd 110 en 150 kV-stations vervangen. Die zijn doorgaans minstens veertig jaar oud en ze zijn allemaal verschillend, want ze zijn volgens de ideeën van hun tijd en de voorkeuren van de toenmalige netbeheerders ontworpen. Het Bay Replacement Program (BRP) van TenneT ontwikkelde voor deze operatie een gestandaardiseerd en modulair stationsconcept. Hierbij werd nauw samengewerkt met partijen uit de markt, om zoveel mogelijk expertise rond de tafel te krijgen. Ook het werkproces van het vervangen van de stations is gestandaardiseerd in het Bay Replacement Program.

Tijdens de vervanging moet de stroomvoorziening uiteraard ongehinderd doorgaan. Eén van de methoden is het gebruik maken van mobiele GIS-units (Gas-Insulated Switchgear), die gedurende de werkzaamheden alle taken een-op-een overnemen.  Vervolgens wordt het bestaande station volledig gesloopt. Er komt een nieuwe fundering waarop in de fabriek gebouwde en geteste standaardbouwblokken met alle componenten (skids) worden geplaatst. Als het hele station is geassembleerd, wordt het getest, waarna het de taken van de tijdelijke stroomvoorziening weer kan overnemen.  TenneT heeft het innovatieve ontwerp- en vervangingsconcept getest in verschillende proof-of-concepts. Met de opgedane kennis en ervaring is het concept aangescherpt. Daarmee moet het Bay Replacement Program nu vaart gaan maken. Het vervangen van een station is zo’n twee jaar werk (excl. voorbereiding). Het streven is dat BRP per jaar 10 volledig vernieuwde stations oplevert. Uitgangspunt is ook dat het onderhoud van de nieuwe stations efficiënter en veiliger kan worden uitgevoerd. Het Bay Replacement Program is uniek: Nergens op de wereld gebeurt een dergelijk project op zo’n grote schaal.

Met ‘sleufloze technieken’ kan de overlast bij het leggen van nieuwe kabels worden beperkt. Een veelgebruikte methode is de Horizontal Direction Drilling-boortechniek (HDD). Hiermee kan over een afstand tot 1300 meter, tot 30 meter diep worden geboord. Behalve in sommige bodems in Zuid-Limburg kan in heel Nederland in principe overal worden geboord.

Aan het begin van het tracé staat de boor-‘rig’ met voldoende ‘boorstangen’ voor de totale lengte; aan het uiteinde liggen een mantelbuis en de kabels klaar. De rig kan duwen en trekken. De boormeester kan vanuit de cabine de exacte locatie en stand van de boorkop controleren. Tijdens de boring volgen collega’s met meetapparatuur vanaf het maaiveld de boorkop, om de exacte loop vast te leggen.

De boorkop heeft een diameter van tien tot vijftien centimeter. De kop kan onderweg alle kanten op sturen, maar de beperkingen van de boorstang en de later te trekken mantelbuis en kabels bepalen de minimale radius.

Tijdens het boren wordt de boor telkens verlengd met nieuwe boorstangen. Via de holle stangen wordt boorvloeistof met bentoniet in het boorkanaal gepompt om het boorkanaal open te houden. Het teveel aan boorvloeistof en het weggepompte zand worden bij de rig opgeslagen of gerecycled.  Als de kop op de gewenste plaats boven de grond komt, wordt hij vervangen door een ruimer die vervolgens door het boorkanaal wordt teruggetrokken. Dit kan eventueel worden herhaald. Als de gewenste diameter (tot 900 mm) is bereikt, wordt eerst een ‘barrel’ door het boorkanaal getrokken om oneffenheden glad te trekken. Dan wordt de klaarliggende mantelbuis aan een barrel gekoppeld en door het boorkanaal getrokken. Vervolgens wordt met waterdruk een soort trechter door het kanaal geperst, verbonden met een touw. Tenslotte worden de kabels verbonden met het touw en met een lier voorzichtig door het kanaal getrokken, waarna ze in het net kunnen worden opgenomen.

Met dank aan Holland Drilling

Tata Steel Nederland produceert jaarlijks zo’n zeven miljoen ton staal. Daarvoor gebruikt het miljoenen tonnen ijzererts en kolen. Bij het proces komen ook veel hoogovengas, cokesovengas, CO₂ en het bijproduct slakken vrij.

In 2045 wil het bedrijf CO₂-neutraal zijn. Daarvoor moet met name het eerste deel van het productieproces veranderen. De traditionele hoogoventechniek wordt vervangen door ‘DRI’-technologie, eerst op basis van aardgas, later op basis van waterstof (DRI staat voor Direct Reduced Iron). Dan kunnen, na ruim 100 jaar, de hoogovens worden gesloten en komt er een eind aan het gebruik van kolen.

Om van ijzererts (vooral Fe₂O en Fe₃O₄) ruwijzer te maken moet het worden ontdaan van de zuurstof (reductie). In een hoogoven wordt het erts gereduceerd met kooks (cokes). Bij DRI wordt daarvoor waterstof of aardgas gebruikt. Als de zuurstof is verdwenen, ontstaan DRI-pellets. Deze moeten dan nog verhit worden tot vloeibaar ruwijzer. Dit gebeurt in een vlamboogoven of Electric Arc Furnace. Vervolgens gaat het ruwijzer de Oxystaalfabriek in voor verdere productie. Vanaf hier blijft het proces ongewijzigd. De nieuwe installaties zullen naast de bestaande worden gebouwd en deze geleidelijk vervangen. Hoogoven 7 en Kooksgasfabriek 2 gaan naar verwachting in 2030 uit productie. Vijf jaar later geldt dat ook voor Hoogoven 6 en Kooksgasfabriek 1. Tijdens de transitie wordt de productie zodoende steeds schoner.

Tata Steel gebruikt nu al heel veel elektriciteit. Op het terrein staat een 144 MW STEG-centrale en bij Vattenfall staat een op hoogovengas draaiende centrale van 360 MW.

Voor DRI is niet alleen waterstof nodig, maar ook veel meer elektriciteit. Er zal de komende jaren een heel nieuw elekticiteitsnet worden aangelegd. Tata Steel Nederland zal een aansluiting maken op het 380 kV-net van TenneT, waarmee het uiteindelijk tot een vermogen van 2.000 MW kan afnemen.

Tata’s eerste twee klantaansluitingen op het 380 kV-station van TenneT zijn gerealiseerd. Naast de klantaansluitingen van Tata Steel Nederland is dit station ingericht voor de aanlanding van wind-op-zee.

Netverzwaring is nodig omdat er meer energie door de netten moet. Van oudsher doen we dat met steeds grotere transformatoren en steeds dikkere kabels. Het kost bijzonder veel tijd om alle netten voldoende te verzwaren voor de energietransitie. Daarom wordt er ondertussen capaciteit vrijgemaakt door afspraken te maken over wie op welk moment vermogen levert of gebruikt (energy hubs en energiemanagement). Daarnaast worden ook de grenzen opgezocht met de belasting van bestaande kabels en trafo’s, met nadelige gevolgen voor hun levensduur.

Het is ook mogelijk de capaciteit te vergroten met de inzet van gelijkstroom. Met gelijkstroom kan een kabel sowieso twee keer zoveel energie transporteren als met wisselstroom. Bij voeding vanaf twee zijden is dit zelfs vijf keer zoveel.

Technische beperkingen zijn er dankzij vermogenselektronica steeds minder. De prijs daarvan kan bovendien steeds meer concurreren met transformatoren, vooral nu de levensduur daarvan door zwaarder belasten wordt beperkt.  Gelijkstroom kan gebruikmaken van bestaande driefasennetten door bipolaire netten aan te leggen: +350V, nul en –350V.

In de industrie en op bedrijventerreinen is het in principe betrekkelijk eenvoudig zelfstandige DC-netten op te zetten, maar de regels van de ACM voor ‘aangeslotenen’ en de Netcode voor de bestaande distributienetten staan een grootschalige inzet in de weg.
Een goed begin zou de invoering van gelijkstroom voor openbare verlichting kunnen zijn, eventueel in combinatie met auto-oplaadpunten: uit onderzoek van TUD en Hogeschool Holland blijkt dat dit prima via bestaande combikabels kan. En hier geldt de Netcode niet!

Ons hele denken over de elektriciteitsvoorziening is gebaseerd op de uitkomst van de ‘War of the Currents’ in 1889, maar de bekende voordelen van wisselspanning in de dagen van Edison en Tesla wegen anno nu veel minder zwaar. Een moderne War of the Currents – tussen wisselstroom en gelijkstroom-met-vermogenselektronica – zou wellicht een heel andere uitkomst hebben.

Toen in 1922 werd besloten tot elektrificatie van het Nederlandse spoor, werd voor de tractie-energievoorziening gekozen voor 1500 V gelijkspanning. Daarvoor was toen elke 21 kilometer een onderstation nodig, met trafo en gelijkrichter. Bij dubbelspoor konden schakelstations worden geplaatst, om de stroom over de linker- en rechterbovenleiding te verdelen.  In de bovenleidinggroep tussen twee onderstations krijgt een trein van beide kanten energie. Bij de overgang naar de volgende bovenleidinggroep rijdt de trein door een ‘open span-inrichting’, waar tussen twee portalen boven elk spoor parallel rijdraden van beide bovenleidinggroepen hangen.  Als er meer vermogen nodig was, werden onderstations toegevoegd en schakelstations omgebouwd tot onderstation. Tegenwoordig is dat door netcongestie steeds lastiger. Er is telkens een aansluiting nodig bij de lokale netbeheerder, en ProRail komt daarvoor gewoon op de wachtlijst. Voor vervoerders als de NS is ProRail de netbeheerder, en ook ProRail moet dus geregeld ‘nee’ verkopen. Het aanleggen van kabels naar nieuwe onderstations kost bovendien vaak meer dan het onderstation zelf.  Anno 2025 zou vast niet meer voor 1500 V tractiespanning worden gekozen, want met een hogere spanning zijn minder onderstations nodig en kan meer vermogen worden geleverd. Het ombouwen naar een hogere spanning zit er echter niet in, want dat zou astronomische investeringen vergen.

Natuurlijk wordt er wel naar slimme oplossingen gezocht. Zo wordt er nu gewerkt aan een pilot met de inzet van accupakketten in schakelstation Wierden. Die kunnen tussen het treinverkeer worden opgeladen, vanuit de onderstations van Rijssen, Nijverdal en Almelo en ondersteunen het net door meer gelijkmatige belasting en lagere pieken. Tevens wordt de potentiëel gevaarlijke spoorstaaf-aarde-spanning verminderd. Bovendien kan ProRail zo remenergie opslaan. Terugleveren aan het net kan immers niet, omdat de gelijkrichters in de onderstations dat verhinderen.

De netverzwaring van de vele duizenden MS- en LS-netten is niet alleen voor de aanleg van de fysieke infrastructuur een grote opgave in menskracht, beschikbaarheid van materiaal en financiën. Ook het ontwerp, in al zijn detailniveaus, is een enorme opgave. Van het wegnemen van elektrotechnische knelpunten tot het compleet toekomstvast maken van een netwerk, vergt dit vele stappen. Te starten met de knelpunten en de analyse ervan tot een elektrotechnisch ontwerp waarbij zoveel mogelijk rekening wordt gehouden met de fysieke impact en de uitvoerbaarheid ervan. 

Phase to Phase werkt daarom nu aan een soort ‘routeplanner’ die automatisch een elektrotechnisch en geografisch optimaal detailontwerp met een heldere en uitvoerbare ‘boodschappenlijst’ voor de realisatie genereert. Hierbij wordt rekening gehouden met omgevingsfactoren zoals boomspiegels, bestrating, bestaande infrastructuur en geschikte locaties voor nieuwe middenspanningsruimtes. Dit zorgt niet alleen voor tijdswinst, maar maakt het ook mogelijk om nauwkeuriger en meer geïntegreerde ontwerpen te maken.

Met deze innovaties richten we ons op een toekomst waarin ontwerp- en uitvoeringsprocessen steeds beter op elkaar aansluiten, en netbeheerders sneller en met meer vertrouwen de juiste keuzes kunnen maken voor een toekomstbestendig net.