Het Noorse INCA-project wil de 20% ‘verborgen’ stroom uit het net halen (afb: SINTEF Energy)
Het stroomnet heeft wel iets overeenkomstig met een tube tandpasta. Door te knijpen krijg je nooit alle tandpasta uit die tube (wel door die open te knippen). Het kabelnetwerk geeft niet alle elektriciteit prijs die het vervoert. Het zou wel om zo’n 20% kunnen gaan van de de stroom die het net vervoert. Effectieve maatregelen zouden veel meer energie uit het kabelnetwerk kunnen halen en dat allemaal zonder ook maar één nieuwe kabelgoot extra te hoeven graven, zeggen onderzoekers van het Noorse SINTEF Energy.
Temperatuurbeheersing in de kabels is cruciaal voor dit project. Die temperatuur wordt sterk beïnvloed door de omgeving. Kabels kunnen temperaturen tot 90°C verdragen, maar zijn gevoelig voor de omgeving. Zowel vocht als temperatuur spelen een rol in hoe effectief de kabels elektriciteit kunnen transporteren.
Wat de prestaties van kabels betreft, geldt: hoe kouder, hoe beter. Dit is een uitstekende situatie in een land, zoals Noorwegen, waar in de winter meer elektriciteit wordt gebruikt voor verwarming dan voor koeling. Kabels functioneren het best in arctische winterse omstandigheden maar veel minder in droge, warme gebieden. De onderzoekers willen nu uitvinden hoeveel het net in een noodsituatie is te belasten.
De capaciteit is de hoeveelheid stroom die een kabel of leiding kan transporteren zonder overbelast te raken. Die wordt beïnvloed door een groot aantal factoren zoals de warmteontwikkeling in de kabel, het type kabel, de luchtvochtigheid, het belastingspatroon enz. Dan onderscheiden we nog de statische capaciteit (het vaste vermogenslimiet gebaseerd op conservatieve aannames) en de dynamische capaciteit (de vermogenslimiet die direct wordt aangepast aan de omstandigheden). Hoe groter de capaciteit, hoe meer elektriciteit er aan industrie en huishoudens kan worden geleverd zonder dat er nieuwe kabels hoeven te worden aangelegd..
Temperatuursensoren
Momenteel zijn er geen temperatuursensoren op de stroomkabels aangesloten en zijn de berekeningen gebaseerd op een gegarandeerd veilige interne temperatuur. Er is vervolgens een vaste maximale belasting vastgesteld op basis van deze temperatuur, alsof elke dag de warmste, droogste en ongunstigste dag van het jaar is. Tenminste, vanuit het perspectief van de kabels.
Kabels bevinden zich echter niet in een constante ‘noodsituatie’. Ze liggen in de grond, waarvan de temperatuur en luchtvochtigheid veranderen met het weer en de seizoenen. Die veranderen de interne temperatuur van de kabels. Toch wordt de kabelcapaciteit nog steeds als een vaste waarde beschouwd. Dáár, legt SINTEF-onderzoeker Kristian Solheim Thinn uit, zit de meerwaarde.
“INCA is een vorm van samenwerking tussen industrie en onderzoek die maatschappelijke problemen oplost, niet alleen op papier, maar ook daadwerkelijk in de kabelgoten,” zegt Thinn. Het project heeft als doel de capaciteit van het Noorse elektriciteitsnet te vergroten door het gebruik van bestaande kabels te optimaliseren via dynamische capaciteitsberekeningen.
Het INCA-onderzoeksproject heeft een drieledig doel. Het zal de capaciteit van het net met ongeveer 20% moeten verhogen. Het zal netbeheerders een basis bieden voor directe besluitvorming gebaseerd op de werkelijke omstandigheden, in plaats van op ‘noodsituatie’s’. Dat zal de noodzaak voor nieuwe kabeluitbreidingen verminderen, waardoor tijd, geld en milieubelasting worden bespaard.
Thinn: “Als we alles benutten wat het netwerk te bieden heeft, kunnen we meer capaciteit onttrekken wanneer de omstandigheden dat toelaten. Dat kunnen we doen zonder het risico op overbelasting te vergroten, omdat we de werkelijke capaciteit kennen.”
Experimentele fase
Voorlopig bevindt alles zich nog in de experimentele fase. Geleidelijk aan zal het op grote schaal worden getest – in waterkrachtcentrales, regionale netwerken en distributienetwerken. Dan zal duidelijk worden of de rekenmodellen standhouden. En als dat zo is, is het tijd om “de buis harder samen te knijpen”, oftewel om de werkelijke capaciteit uit de kabels die we al hebben te halen.
Bron: Alpha Galileo