Student Sander Schutte helpt TenneT om in de toekomst beter gebruik te maken van ondergrondse kabels

Hoe lang kan een ondergrondse hoogspanningskabel hoger belast worden, zodat er tijdelijk meer stroom getransporteerd kan worden? Dankzij het afstudeeronderzoek van elektrotechniek-student Sander Schutte worstelt TenneT niet langer met die vraag, maar heeft het bedrijf een rekenmodel voor Dynamic Cable Rating op basis waarvan bepaald kan worden hoeveel ‘extra ruimte’ er tijdelijk beschikbaar is in het bestaande hoogspanningsnet. 

“Onze afdeling bedrijfsvoering had grote behoefte aan een antwoord op die vraag”, vertelt Imre Tannemaat, begeleider van Schutte. “Met het rekenmodel dat Sander heeft gemaakt, kunnen we nu werken aan het inzichtelijk maken van de tijdelijke extra capaciteit van ondergrondse kabels. Voor nieuwe kabelsystemen passen we steeds vaker een monitoringssysteem toe, dus daar is het niet nodig. Voor bestaande kabels en nieuw te plannen ondergrondse verbindingen geeft dit model veel inzicht. Het mooie is dat je met een dergelijk model voor diverse kabeltypes en bodemsoorten kunt zeggen hoe lang de overbelasting mag plaatsvinden. Zo kunnen we hoge kosten voorkomen.” 

Doordat er steeds meer duurzame energie wordt opgewekt, ontstaan er in het elektriciteitsnet hogere tijdelijke belastingpieken die opgevangen moeten worden. Het net moet namelijk in balans blijven; wat er aan stroom op gaat, moet er ook weer af. Bovendien mag de stroom niet te hoog worden in een verbinding. Daarom moet TenneT constant bijsturen. Die ‘bijregelactiviteiten’ kosten soms veel geld. Denk aan het stilzetten van windturbines, centrales aanzetten of grote afnemers vragen om tijdelijk minder stroom te verbruiken. 

Tot nu toe werd met de klassieke methode gewerkt, waarbij de hoeveelheid stroom die getransporteerd kan worden door ondergrondse hoogspanningskabels wordt beoordeeld op basis van vaste limieten. Deze methode werkt prima bij voorspelbare stroomwaarden, maar nu het stroomverloop grilliger wordt, biedt Dynamic Cable Rating een uitkomst. Hierbij wordt de temperatuur als uitgangspunt genomen. De kabels warmen namelijk op door het stroomtransport. Hoe snel dat gaat, hangt onder meer af van het type kabel en de grondsoort.

“Met het model dat ik heb gemaakt kan de temperatuur in een kabel worden berekend”, legt Schutte uit. “Als je weet dat die temperatuur lager is dan de bovengrens, kan je berekenen hoe lang de kabel overbelast kan worden door er meer stroom mee te transporteren dan normaal, voordat de maximale temperatuur is bereikt en de kabel weer voor een bepaalde tijd moet afkoelen.”

Niet alleen worden zo hoge kosten voor bijregelactiviteiten voorkomen, ook kan er mogelijk meer transportcapaciteit beschikbaar komen voor duurzame energie, zonder dat daarvoor eerst het hoogspanningsnet moet worden uitgebreid. Dit wordt nu verder onderzocht. Bovendien geeft de methode TenneT mogelijk meer flexibiliteit om werkzaamheden en onderhoud uit te voeren. 

Tannemaat: “Dat is soms lastig. We moeten regelmatig uitbreiding van het hoogspanningsnet en onderhoudswerkzaamheden opnieuw inplannen, omdat de transportcapaciteit van een verbinding nodig is. Bijvoorbeeld, omdat het die dag te hard waait en dan het ‘stukje net’ onmisbaar is. Met deze methode kunnen we voor een bepaalde tijd een deel van het net misschien hoger belasten, wat meer flexibiliteit biedt voor werkzaamheden.” 

Na zijn mbo-opleiding besloot Schutte verder te leren aan de HAN, met in eerste instantie als doel om ook in de industriële automatisering aan de slag te gaan. “Vanwege de energietransitie koos ik voor de Power Minor en dat werd het leukste halfjaar van de opleiding. Dat had onder meer te maken met de lessen van mensen met veel praktische ervaring, bijvoorbeeld oud-medewerkers van TenneT. Andere leraren vertellen over het algemeen toch theoretischer. Juist de praktische voorbeelden waren heel leerzaam en interessant. Net als de excursies die we hebben gedaan.” 
 

Tijdens één van die excursies maakte Schutte ook kennis met TenneT. “Toen hoorde ik over interessante afstudeeropdrachten, binnen het team van kabels en lijnen. En tijdens de Power Minor ben ik ook bezig geweest met het ontwerpen van kabelverbindingen. Dat was leuk om te doen, dus zo kwam van het één, het ander.”

De stage is zo goed bevallen dat Schutte in gesprek is met TenneT over een baan bij het bedrijf, nadat hij er is afgestudeerd. “Maar ik ben ook met nog een aantal andere bedrijven in gesprek. Ik wil graag in de energietechniek aan de slag. Alleen wil ik wel ontdekken wat de leukste en meest leerzame baan is. En welke doorgroeimogelijkheden er zijn.”

Van TenneT heeft hij in elk geval een goed beeld gekregen. “Je zou denken dat binnen zo’n groot bedrijf ieder vooral gefocust is op zijn eigen team, maar je komt eigenlijk met iedereen heel snel in contact. Als je een vraag hebt, is er altijd iemand die je wil helpen en voor je klaarstaat. Dat is heel fijn.”

Tannemaat hoopt natuurlijk dat Schutte voor TenneT kiest. “Ik zie hem al praktisch als een collega”, zegt hij. “Het was mooi om te zien hoe hij heel voortvarend te werk ging en een boost heeft gegeven aan het onderwerp waarmee hij bezig is geweest. We kunnen als bedrijf verder bouwen op basis van het werk dat hij heeft gedaan.”