Energiebedrijf Engie heeft in samenwerking met technisch dienstverlener SPIE een manier bedacht om grote zonneparken op het net aan te sluiten zonder dat een netbeheerder daar een vinger voor hoeft uit te steken: via de bestaande aansluiting van een gas- of kolencentrale. Het eerste zonnepark dat op die manier is aangesloten, heeft een vermogen van 30 MW en ligt naast de Maxima-centrale van Engie in Lelystad.
De Maximacentrale (voorheen Flevocentrale) van Engie Nederland, op een eigen kunstmatig aangelegd eiland in het IJsselmeer. Direct naast de centrale ligt een zonnepark van 3 MW, dat via de centrale is aangesloten op het elektriciteitsnet. Ook het zonnepark Flevokust van 30 MW, waar dit artikel over gaat, is via de centrale aangesloten op het net, maar dat staat niet op de foto. Dat zonnepark ligt niet op het centrale-terrein, maar op zo’n 700 meter afstand.(Foto: Hollandse Hoogte / Siebe Swart luchtfotografie)
Op de zonneladder van branchevereniging Holland Solar staat zonnepanelen op daken op de bovenste trede: dat is volgens de branchevereniging de beste plek om zonne-energie op te wekken. Tweede keus zijn braakliggende gronden, bedrijventerreinen of wateroppervlaktes zonder specifieke gebruiksfunctie. Op de derde plaats staat landbouwgrond, en natuurgebieden moeten bij voorkeur helemaal vermeden worden. Deze visie op waar zonnepanelen het beste geplaatst kunnen worden, wordt breed gedeeld in de politiek en samenleving.
Maar Jeroen Sweep, manager technisch beheer bij technisch dienstverlener SPIE, durft er vraagtekens bij te plaatsen. “Kijk je een stapje verder, dan is het vanuit de infrastructuur bekeken helemaal niet zo handig om zonnepanelen op particuliere huizen te leggen. Als dat in grote aantallen gebeurt, moet je het hele laagspanningsnet verzwaren. Je kunt ze beter in grote hoeveelheden bij elkaar in een weiland leggen en aansluiten waar het hoort, op het midden- of hoogspanningsnet.”
De manier waarop dat nu vaak gebeurt, in landelijke gebieden waar van oudsher geen grote stroomvraag of -productie is, zorgt ook voor problemen. Een belangrijk deel van de oplossing zit volgens Sweep daarom in grootschalige zonne-energieopwek op plekken waar de “correct gedimensioneerde infrastructuur” al aanwezig is: bij elektriciteitscentrales.
Engie kwam op de gedachte om een zonnepark bij de Maxima-centrale aan te sluiten via die centrale, en Sweep bedacht daarvoor de technische oplossing. Het zonnepark is direct gekoppeld aan de centrale via een zogenaamde busbar-koppeling. “Dat is een bestaand product dat normaal gebruikt wordt om grote generatoren aan te sluiten op het hoogspanningsnet. Het is een kortsluitvaste verbinding tussen de opwekinstallatie en een transformator.” En zo’n busbar-koppeling kan volgens Sweep ook gebruikt worden om het totale netto vermogen van een zonnepark direct aan de generatorzijde van een centrale aan te sluiten.
Eerste proefproject
Het eerste proefproject is inmiddels uitgevoerd bij de Maxima-centrale van Engie, waar een zonnepark van 30 MW zijn elektriciteit via de centrale op het hoogspanningsnet invoedt. Het zonnepark is daardoor op het net aangesloten zonder dat een netbeheerder iets heeft hoeven doen, zegt Sweep, want de bestaande aansluiting van de centrale hoefde zelfs niet te worden aangepast. “Die plek en de aanwezige infrastructuur zijn gemaakt om zulke grote vermogens aan te kunnen.”
Bij de Maxima-centrale komt het totale vermogen van het zonnepark boven op het vermogen van de centrale, maar dat is een specifieke oplossing voor deze eenheid, zegt Sweep. “Niet op iedere centrale staan machinetransformatoren met voldoende overcapaciteit om dit toegevoegde vermogen naar het hoogspanningsnet te ontsluiten. Maar je kunt wel altijd een deel van het netto vermogen van de centrale inruilen voor vermogen van het zonnepark. In feite verandert de centrale met de inzet van deze methode dan in een hybride centrale, wat een reductie oplevert van de verbranding van fossiele brandstoffen. Afhankelijk van de hoeveelheid zonnestroom die wordt geproduceerd, wordt het aandeel fossiel opgewekt vermogen dan naar verhouding teruggeregeld.”
Volgens Sweep gaat het in eerste instantie om “een positief effect op natuur en milieu”. Een centrale kan meer of dezelfde hoeveelheid stroom produceren met minder fossiele brandstoffen en dus minder CO₂-uitstoot. Maar ook zou een hybride installatie andere, technische voordelen kunnen hebben. Zo is Sweep benieuwd wat het effect is op de onderhoudskosten als een centrale minder vaak of minder lang op vollast draait.
Een ander voordeel is volgens Sweep dat een zonnepark dat direct op het net wordt aangesloten, zonder tussenkomst van roterende massa in de vorm van een netgenerator, geen kortsluitvermogen kan leveren. In combinatie met een centrale kan dat wel, waardoor tevens een groot deel van de technische problematiek rondom elektrische netbeveiliging wordt opgelost.
Eemscentrale
Inmiddels heeft Engie hetzelfde principe ook al toegepast bij de Eemscentrale, een gasgestookte centrale in de Eemshaven. Het gaat hier wel om een veel kleiner zonnepark van 2,6 MW. Volgens Engie-woordvoerder Michael Verheul gaat het zijn bedrijf vooral om een slimmere benutting van de bestaande aansluiting en de gecontracteerde capaciteit op die aansluiting.
Een zonnepark en een centrale vullen elkaar ook mooi aan, zegt Verheul. “De Maxima-centrale produceert in de winter meer doordat hij dan beter gekoeld kan worden. In de zomer hebben we daardoor nog veel capaciteit over op de aansluiting, terwijl dan het zonnepark juist veel opwekt.” Overigens kijkt Engie volgens Verheul niet alleen naar het combineren van centrales met zonneparken, maar ook naar combinaties van zon en wind op dezelfde aansluiting.
Potentieel
In Nederland staat momenteel ruim 20 GW aan “serieus roterend opwerkvermogen”, waarop volgens Sweep deze techniek toepasbaar zou kunnen zijn. Een grove schatting van Sweep is dat het technisch mogelijk zou zijn om op deze manier ongeveer 5 GW aan zonne-energie aan te sluiten. In de praktijk zal dit getal lager uitpakken, omdat Sweep er bij dit getal van uitgaat dat alle bestaande centrales bereid zouden zijn om een kwart van hun vermogen in te ruilen voor zonvermogen, en er bovendien bij elke centrale voldoende ruimte in de directe omgeving is om zulke grote zonneparken te bouwen.
Of alle eigenaren van centrales fossiel vermogen willen inleveren, is natuurlijk de vraag. Dat is in de eerste plaats een commerciële afweging. “Het zijn 100% commerciële bedrijven die mogelijk liever zien dat er meer netto vermogen aan het net wordt geleverd dan dat zij een deel van het vermogen inruilen tegen alternatief opwerkvermogen. Hier wordt dan ook een zwaar beroep gedaan op de morele en maatschappelijke plicht om ook op lange termijn onze planeet leefbaar te houden”, aldus Sweep.
