Teveel volt is energieverlies

GEB's leveren voor alle zekerheid meestal meer dan 220 volt. In Den Haag gaat men nu onderzoeken wat er bij de afnemers uit het stopcontact komt.

"Je ziet het wel, he'', zegt J. Griffioen van het Haagse GEB. We kijken naar een computerscherm waarop 25 getallen staan die elke vijf minuten ververst worden. Ze variëren op dit moment tussen 228,74 en 236,45. Het zijn de spanningen die bij 25 elektriciteitsgebruikers thuis gemeten worden.

Ze zijn eigenlijk allemaal hoger dan nodig is, en dat is, vindt Griffioen, een vorm van energieverspilling. ""We hebben ons tegenover de gebruikers verplicht 220 volt te leveren en in de leveringsoorwaarden staat dat we daar maximaal 10% van mogen afwijken. Dus minimaal 198 en maximaal 242 volt. Maar omdat we eigenlijk niet goed weten hoe hoog de spanning is die bij de gebruikers uit het stopcontact komt, doen we er voor de zekerheid maar een schepje bovenop.''

Daar zou binnenkort wel eens verandering in kunnen komen, want volgende week maandag gaat het VOS-programma (van Voltage Optimization System) in Den Haag van start. Het eerste deel is een meetprogramma en op het scherm zien we daar vast een voorproefje van. Bij 25 gebruikers in de Haagse wijk Bezuidenhout-Mariahoeve-Marlot is een voltmeter geplaatst die elke vijf minuten zijn bevindingen naar het hoofdkantoor op de Loosduinseweg seint. Dat seinen gaat via het elektriciteitsnet zelf, want met een paar kleine ingrepen is dat net als een telecommunicatienet te gebruiken. In een andere proef wordt hetzelfde net gebruikt voor het doorseinen van de stand van de gas- en de elektriciteitsmeters - het zogeheten telemeten waarvan Griffioen een onvermoeibaar pleitbezorger is.

Maar nu gaat het dus om iets heel anders; voor het eerst onderzoekt een GEB op systematische wijze in welke staat zijn elektriciteit bij de mensen thuis arriveert.

Griffioen: ""In het algemeen geldt dat de geleverde spanning zakt als er meer vermogen gevraagd wordt. Als je niets zou doen, zakt de spanning tijdens de pieken. We hebben daarom op elk onderstation een regelaar zitten.''

Onderstations - Den Haag heeft er veertien van - zijn flinke gebouwtjes waarin de zware transformatoren staan die van de 25 kilovolt van de centrale de 10 kilovolt maken die naar de transformatorhuisjes gaat. De transformatoren in de onderstations zijn regelbaar, want ze hebben een groot aantal aftakkingen. Ze kunnen naar gelang de behoefte iets meer of iets minder dan die 10 kilovolt leveren. Dat regelen gebeurt tot dusverre op grond van de gemeten stroom en spanning in het onderstation. Griffioen: ""We hebben voor elke combinatie van die twee meetwaarden een optimale uitgangsspanning vastgesteld en het resultaat is een curve die aangeeft hoe de transformator moet worden geregeld.''

Hoe mooi dat ook klinkt, het systeem heeft als groot nadeel dat de informatie op grond waarvan de spanning wordt geregeld nou niet bepaald afkomstig is van de plek waar het op aan komt: de meterkast van de afnemer. De 10 kilovolt die het onderstation verlaat heeft nog een kronkelige weg voor de boeg: door transformatorhuisjes (waar van de 10 kilovolt 220 volt wordt gemaakt) en door de kabels onder het wegdek. Wat er in dat netwerk gebeurt onttrekt zich aan de waarneming en vandaar dus dat schepje er bovenop.

Niet meer zo gewenst

Om verschillende redenen is die methode niet meer zo gewenst. Ten eerste kan dat schepje er bovenop in piekuren de inzet van een extra centrale betekenen en dat is uit milieu-oogunt niet zo mooi. Die extra centrales zijn vaak van het olieverstokende en dus niet zo schone soort. Ten tweede krijgt het GEB steeds neer te maken met "decentrale elektriciteitsopwekking'. De industrie mag tegenwoordig graag experimenteren met warmte-kracht installaties (het omzetten van gas in warmte met elektriciteit als bijprodukt) en zij kan de elektriciteit waar ze geen onmiddellijk emplooi voor heeft terugleveren aan de GEB's. Dat heeft de GEB's met een tamelijk onvoorspelbaar aanbod opgezadeld en dat leidt er weer toe dat de tot dusverre gevolgde praktijk van het afregelen van de onderstations niet meer zo voldoet.

Het opmeten van het voltage bij de afnemers thuis lijkt voor al deze problemen een mooie oplossing. Voorlopig wordt er alleen nog maar gemeten en de KEMA en TU Delft analyseren de gegevens. EZ betaalt via Novem mee aan het project.

In een later stadium zal de regeling van de onderstations gestuurd moeten worden door de binnenstromende, zich steeds verversende meetgegevens. Er is dan eindelijk sprake van een gesloten lus (closed loop) en dat is wat elke regeltechnicus het liefst ziet.

Voor het Haagse GEB heeft het thuismeten het bijkomende voordeel dat hun aandeel in de landelijke piek iets kan afnemen. Elk GEB wil dat graag, want de elektriciteitsleveranciers brengen de GEB's voor dat aandeel een extra heffing in rekening.

De gebruikers zullen van de spanningsoptimalisatie weinig merken. De gemiddelde spanning zal in de piek iets dalen, maar de paar procent minder licht die daar het gevolg van is, zal niemand opvallen. Elektronische apparatuur heeft er ook geen last van. Elektromotoren zullen in theorie iets minder vermogen gaan leveren, maar zegt Griffioen, ""Elektromotoren zijn meestal overgedimensioneerd. Ze zetten de overtollige energie in warmte om en ze zijn dus alleen maar gebaat bij een iets lagere spanning. Dan stijgt hun rendement.''

DOS-project

Op maandag gaat er in Den Haag trouwens nog een project van start. Dat heet DOS, van Distributionnet Optimization System. Het project richt zich op het meten van de verliezen die in het elektriciteitsnet optreden. Vooral in de laagspanningskant (dat is de 220 volt kant) van het net gaat er nogal wat elektriciteit verloren. Het totale transportverlies wordt meestal op 5% geschat. Griffioen: ""Totnutoe zagen we dat als een vaststaand gegeven. Maar je kunt die vijf procent wel wat terugdringen. Je kunt de route van je net iets veranderen, je kunt de nettransformatoren iets anders afstellen, je kunt de fasesymmetrie verbeteren en zo zijn er nog wel een paar methoden. Maar dan moet je wel precies weten waar de verliezen optreden.''

Dat nu is het doel van het DOS-project en ook hiervoor zal een systeem van voortdurende metingen en transport van de meetresultaten worden geïnstalleerd. Griffioen: ""Ik verwacht dat we met dat DOS-project uiteindelijk een paar tienden van procenten kunnen terugwinnen. Dat lijkt niet veel, maar per tiende procent is dat toch een jaarlijkse besparing van 900.000 kilowattuur, ofwel 160.000 gulden. En als je het in een andere grootheid wil uitdrukken: 600.000 kilo minder uitstoot van CO2.''

Tekening: Schema elektriciteitsdistributie. Op de punten A en B wordt nu nog de spanning en stroom gemeten en aan de hand daarvan wordt de 25 kV transformator bijgeregeld. In Den Haag zal men in het vervolg op de punten C gaan meten.