Uit Net NL#42: Sneller & slimmer

Wachtrij voor stroomnet wordt langer en langer’, kopte Nu.nl eind februari, gevolgd door de (correcte) constatering dat inmiddels ook scholen en andere instellingen last hebben van de ‘file op het net’. Feit is inderdaad dat de vraag naar transportcapaciteit sneller toeneemt dan het tempo waarmee de netbeheerders de infrastructuur kunnen verzwaren en uitbreiden – ondanks de miljarden die erin worden geïnvesteerd. Die investeringen zijn de afgelopen drie jaar verdubbeld, maar toch is meer nodig. Om een indruk te geven: eind februari stonden 9.400 (zakelijke) partijen op de wachtlijst voor afname van elektriciteit, en nog eens 10.000 op de wachtlijst voor teruglevering – al vallen mogelijke dubbelingen niet uit te sluiten. Bedrijven zijn soms zo naarstig op zoek dat ze meerdere aanvragen indienen voor diverse locaties, af en toe zelfs bij verschillende netbeheerders.

De netbeheerders en hun partners zoeken volop naar opties om sneller en slimmer te kunnen werken, zowel in de aansturing als in de uitvoering. De volgende pagina’s tonen een aantal recente initiatieven om samen sneller meters te kunnen maken. Maar hoe waardevol ook, deze initiatieven lossen de groeiende wachtrij voor het elektriciteitsnet niet op. De uitvoeringskracht moet naar een nog hogere versnelling. 

Het concept Nationaal Plan Energiesysteem (NPE), opgesteld door het Rijk, geeft goed zicht op wat zoal verbouwd moet worden voor het energiesysteem van de toekomst. Per energieketen (stroomnetten, warmtenetten en netten voor duurzame gassen) staan de belangrijkste ontwerpprincipes en ontwikkelrichtingen uitgewerkt. Het ‘wat’ van de verbouwing is dus duidelijk. De Nationale Uitvoeringsagenda (NUA) bouwt daarop voort, een initiatief van de netbeheerders samen met onder andere aannemers, Bouwend Nederland, Techniek Nederland, de Vereniging Nederlandse Gemeenten (VNG) en het Interprovinciaal overleg (IPO). Ze werken daarin uit hoe ze de verbouwing gezamenlijk willen versnellen – inclusief cruciale stappen zoals vergunningverlening en het verkrijgen van grondposities. 

Eén ding staat vast: het moet slimmer en sneller. Dat gebeurt ook, zoals de initiatieven op de volgende pagina’s laten zien. Maar, zoals Netbeheer Nederland voorzitter Maarten Otto aangaf: “We innoveren, kijken disruptief naar hoe we werken, zijn continu bezig met wat beter of anders kan. Tegelijkertijd hebben we ook het eerlijke verhaal te vertellen dat de krapte op het stroomnet niet van vandaag op morgen is opgelost. De komende jaren blijven we met het kabinet, decentrale overheden en bedrijven samen optrekken, onderzoeken wat er wel kan en keuzes maken die bijdragen aan versnelling.” 

Noodzaak: Voor uitbreiding van het hoogspanningsnet moet de komende jaren ongeveer 4.000 kilometer nieuwe kabel worden aangelegd, vooral van 110 en 150 kV. Tot voor kort legde TenneT jaarlijks zo’n 300 kilometer nieuwe kabel aan. De aanlegsnelheid moet dus omhoog, liefst naar 1.000 kilometer per jaar.

Oplossing: Niet langer een sleuf graven waarin nieuwe kabels worden gelegd, maar kabels ‘inploegen‘, waarbij een machine de grond insnijdt en de kabel op diepte legt. Deze werkwijze heeft een veel lagere impact op de omgeving dan sleuven graven. Om een sleuf droog te houden moet vaak het grondwaterpeil dalen. Natuurbeheerders, waterschappen en boeren zien dat liever niet. Die ontwatering vereist bovendien een duur en tijdrovend vergunningtraject. Ontwatering kan bij inploegen achterwege blijven, net als het vele graaf- en transportwerk dat nodig is voor een sleuf. Zelfs de vele dieselpompjes die in het hele tracé van de sleuf de grond droog houden, zijn overbodig.

TenneT werkt ook aan een variant waarbij eerst een buis wordt ingeploegd. Op een later moment kan daar een kabel worden ingeschoven. Dat geeft dezelfde voordelen. In zo’n buis kan bijvoorbeeld over twintig jaar ook de kabel vervangen worden door een zwaardere. Zo is er tweemaal winst in grondwerk voor aanleg. 

Inzet: TenneT stimuleert deze aanpak, zodat aannemers en toeleveranciers met machines, materialen en mensen inspelen op deze nieuwe methode. Alleen in situaties waar inploegen of gestuurde boringen geen uitkomst bieden, worden dan nog sleuven gegraven.

Noodzaak: Naast een tekort aan mensen is ook materiaalschaarste een beruchte bottleneck.

Neem bijvoorbeeld kabels: naar verwachting moet tot 2050 in totaal ruim 100.000 kilometer aan nieuwe kabels gelegd worden – tweeënhalf keer de aarde rond.

Oplossing: Om verzekerd te zijn van betrouwbare levering nemen veel netbeheerders hun afspraken met leveranciers onder de loep. Zoals Liander, die dit najaar samen met Qirion een aanbesteding deed voor meerjarige levering en montage van 50 kV-kabelsystemen. De nieuwe raamovereenkomst, die is gegund aan de Twentsche Kabelfabriek (TKF), voorziet in een veel vroegtijdiger afstemming over de te leveren kabelsystemen.

Voordelen: Door die vroegtijdige afstemming kan TKF beter anticiperen met z’n productieprocessen en daardoor sneller leveren. Aan netbeheerderszijde heeft dat als belangrijk voordeel dat de werkzaamheden veel nauwkeuriger zijn in te plannen en de doorlooptijden korter zijn. Nog een voordeel: de 50 kV-kabelsystemen hebben een grondstoffenpaspoort, dat cruciaal is voor inzicht in de samenstelling en circulariteit van de kabels.

Inzet: De levering van de 50 kV-kabels onder de nieuwe raamovereenkomst tussen Alliander en TKF is inmiddels een feit: de eerste kabels zijn succesvol getest en in bedrijf genomen.

Noodzaak: onder de naam Dali startte Enexis jaren geleden met het toevoegen van sensoren aan netwerkstations. Het groeit uit tot een platform voor slim netbeheer. Dankzij meetdata geeft het inzicht in overbelasting van assets, helpt het storingen sneller op te lossen, de spanningshuishouding te beheersen én detecteert het open stationsdeuren. Daarmee kan een netbeheerder op vele niveau’s efficiënter opereren.

Oplossing: Dali verschaft Enexis beter inzicht in de energiestromen in het net, en de belasting van kabels en stations voor midden- en laagspanning. Inmiddels versturen 22.000 Dali-boxen vanuit bijna net zoveel stations dagelijks 200 miljoen berichten.

Inzet: Enexis is halverwege de implementatie; er zijn nog 20.000 boxen te plaatsen. Daarbij is ook een sensordataketen ingericht en wordt de data-kwaliteit steeds verder ontwikkeld, met data-analyse en automatische functies als rapportages en alarmeringen. Met de meetinformatie valideert Enexis scenario’s voor 10 jaar vooruit. De Dali-data benut Enexis ook voor prognoses van belasting van kabels en stations voor midden- en laagspanning. Dreigende overbelasting kan zo sneller worden opgenomen in het werkpakket voor verzwaring van de netcomponenten. En er zijn meer voordelen: kortsluitverklikkers sturen meldingen naar het bedrijfsvoeringscentrum, dat direct actie kan ondernemen. En de opendeuren-sensoren doet hetzelfde voor open deuren (…).

Noodzaak: Netverzwaring komt in heel Nederland de komende decennia neer op nieuwbouw of uitbreiding van zeker 50.000 wijktransformatorstations en 670 stations voor tussen- en middenspanning. Op deze schaal geeft elke vorm van efficiëntie enorm veel winst. Die is extra welkom omdat de omstandigheden van deze netuitbreidingen juist lastiger worden: strengere milieu-eisen, lange vergunningtrajecten, verzet van omwonenden en schaarste aan ruimte en technici.

Oplossing: Modulair bouwen. Door te werken met modulaire ‘bouwstenen’, met een vastgestelde set aan beleid, standaarden en werkinstructies, zijn onderdelen repeterend inzetbaar. In het ontwerpproces er goed op toe te zien dat ze optimaal aansluiten op andere bouwstenen waarmee een eindproduct gebouwd wordt, bijvoorbeeld een onderstation. Uiteraard voldoen de bouwstenen aan hoogwaardige kwaliteits- en veiligheidseisen, die bovendien vastomlijnd zijn en dus niet steeds herijkt hoeven te worden. Modulair bouwen vergroot de bouwcapaciteit en -snelheid en levert een significante besparing in alle processtappen: zowel ontwerpen, planning als uitvoering wordt eenvoudiger. Netwerkbedrijf Alliander becijferde in 2020 de efficiencywinst van deze methode op 20 tot 70 procent bij de voorbereiding van een project, 15 tot 90 procent bij de bouw en 5 tot 50 procent bij het beheer.

Inzet: Verschillende netbeheerders bouwen al modulair. De werkwijze staat bijvoorbeeld centraal bij de aanbesteding in juli vorig jaar voor de bouw- en uitbreiding van in totaal 182 stations van Liander, voor totaal 400 miljoen euro. De vier gekozen aannemers en leveranciers gaan de stations de komende acht volgens een vast ontwerp bouwen.

Noodzaak: Sinds de Raad van State eind 2022 een streep zette door de zogeheten bouwvrijstelling voor de uitstoot van stikstof, dreigt de uitbreiding en verzwaring van het stroomnet ernstige vertraging op te lopen of zelfs stil te vallen. Het probleem: vergunningverlening. Er is onvoldoende beschikbare vrije stikstofruimte voor de (relatief geringe) hoeveelheid stikstof die vrijkomt bij de werkzaamheden.

Oplossing: Voor werkzaamheden aan het elektriciteitsnet zou een stikstofvrijstelling moeten gelden, bepleiten de netbeheerders – want netuitbreiding zorgt netto voor minder stikstof (zie pagina 19). Minister Jetten onderzoekt daartoe de mogelijkheden. Ondertussen zoeken de netbeheerders samen met aannemers naar oplossingen om werkzaamheden emissieloos of -arm uit te voeren.

Inzet: TenneT-aannemer Van Gelder ontwikkelde een 235 ton sterke installatie voor boringen voor ondergrondse hoogspanningkabels die wordt gevoed door groene stroom uit een krachtig batterijenpakket. Collega A. Hak slaagde erin voor TenneT soortgelijke boringen uit te voeren met een installatie die wordt aangedreven door groene waterstof. En Enexis en Bam spraken af elektrisch materieel in te zetten bij de bouw en uitbreiding van tien hoogspanningsstations in Noord-Nederland: zowel zwaar bouwmaterieel zoals graafmachines en hoogwerkers, als de transportmiddelen van en naar de bouwplaats.