'We kozen AC, maar nu is DC logischer'

Henry Lootens over de voordelen van gelijkstroom

Henry Lootens over de voordelen van gelijkstroom

Henry Lootens is een fanatieke tweaker die niet op zijn mondje is gevallen. Misschien ook wel terecht, want hij heeft heel veel kennis van power electronics, smart grids en elektrotechniek. Sinds zijn studiejaren vroeg hij zich af waarom ons elektriciteitsnet al sinds jaar en dag op wisselspanning (AC) is ingericht, terwijl de meeste elektronica op gelijkspanning (DC) werkt en elektriciteit zich daarmee nu, in tegenstelling tot vroeger, ook veel beter laat transporteren over grote afstanden. Sinds 2017 is hij bestuurder bij de Stichting Gelijkspanning, waar hij zich bezighoudt met techniek en educatie. Wij spraken hem over de mogelijkheden van gelijkspanning voor het energienet van de toekomst.

Allereerst, je bent al een enige tijd actief op Tweakers. Waarom registreerde je je ooit?

“Ik was vroeger actiever dan nu, maar het leuke van het forum vind ik dat er over vrijwel alle onderwerpen altijd iemand is met wie je kunt praten. Mijn vader begon al vrij vroeg met zonnepanelen, zo’n 20 jaar terug, en dus was ik vrij actief in de draadjes over dat onderwerp. Ik vloog toen overigens de moderators weleens in de haren, want ik laat het vaak duidelijk weten als ik het ergens niet mee eens ben. Tegenwoordig roer ik mij weleens in andere actuele topics, zoals over dynamische tarieven of thuisaccu’s.”

Henry Lootens

Je hebt een passie voor alles wat te maken heeft met gelijkstroom. Hoe is dat ontstaan?

“Ik heb eerst hbo elektrotechniek gestudeerd in Arnhem en daarna aan de Technische Universiteit van Eindhoven. Tijdens het tweede jaar van mijn studie had ik nog geen stage, maar een docent had een idee: meedoen aan de Frisian Solar Challenge, een zonnebootrace. Toen kwam ik terecht in de wereld van gelijkstroom, een wereld zonder 50Hz-afhankelijkheid. Ik leerde dat dit heel veel voordelen bood en vroeg me af waarom ik daar tijdens mijn studie niet meer over had gehoord.”

Kun je kort uitleggen waarom ons elektriciteitssysteem vrijwel volledig op wisselspanning is gebaseerd in plaats van op gelijkspanning?

“Daarvoor moeten we teruggaan naar 1880, toen de basis voor het elektriciteitssysteem werd gelegd tijdens de war of the currents. In die tijd liet DC zich niet transformeren naar verschillende spanningen en AC wel, met behulp van transformators. Daardoor was AC veel makkelijker te transporteren. Dat opvoeren van de spanning is belangrijk, omdat voor het transport veel hogere spanningen worden gebruikt dan voor het gebruik in woningen en bedrijven. In die tijd bestond er nog geen vermogenselektronica, power electronics, waarmee dat ook met DC mogelijk is. Op dat onderwerp ben ik afgestudeerd."

"Vermogenselektronica verscheen al in 1947, maar toen hadden we dus al een op AC gebaseerd net. Bovendien waren er nog vrij weinig DC-gebruikers. We hebben nu zonneparken, windmolens en elektrische auto’s, en we leveren energie terug. Het gebruik van ons energiesysteem is dus drastisch veranderd en we gaan van een vraaggestuurd naar een aanbodgestuurd systeem. Het is dus tijd om met de kennis van nu ons energiesysteem onder de loep te nemen en te kijken waar DC logischer is.”

Henry Lootens

Nickname
Looyenss
Herkomst nickname
Duitse lerares versprak zich twee keer met mijn achternaam; is voor altijd blijven plakken
Hobby's
Houtbewerken en natuurlijk technologie testen
Geboortedatum
13-01-1990
Op Tweakers sinds
16 oktober 2011
Favoriete Tweakers-onderdelen
Nieuws en het forum
Studie
Elektrotechniek, afstudeerrichting vermogenselektronica
Beroep
Zelfstandige, vooral in productontwikkeling
Smartphone
IPhone 14
Computer
10900K met 4090
Gameconsole
Nintendo Switch en PS5
Tablet
IPad (Netflix-machine noemen we die thuis)
Domotica
Home Assistant
Website
www.gelijkspanning.org

Gebeurt dat ook?

“Heel beperkt nog. Netbeheerders doen al 140 jaar AC en veel mensen in de sector zijn op leeftijd en hebben weinig motivatie om het systeem dat ze al hun hele leven kennen, op de schop te nemen. Als we de energietransitie willen laten slagen, kunnen we echter niet om DC heen. Transformatorhuisjes zien er nog net zo uit als 40 jaar geleden en simpelweg trafo’s bijplaatsen om het net te verzwaren, is niet logisch. We moeten verder kijken dan onze neus lang is, want we draaien door op een oud systeem.”

Wat zijn dan zoal de voordelen van DC?

“We werken al heel veel met DC-producten. Zonnepanelen, lampen, computers, smartphones, het USB-systeem, elektrische voertuigen en accu’s werken allemaal standaard op DC. Als alles op DC zou werken, kan er meer vermogen door dezelfde kabel, wat dunnere kabels betekent en dus minder koper. Het zou veel componenten en grondstoffen schelen, en bovendien de levensduur van elektronica verlengen en het ontwerp ervan versimpelen. Energie-efficiëntie wordt ook vaak als reden genoemd, want je hoeft dan immers geen stroom om te zetten van AC naar DC en andersom. Zonnepanelen zouden dan bijvoorbeeld rechtstreeks met een elektrische auto of thuisaccu kunnen ‘praten’. Dat zou winst zijn, maar vergeet niet dat er dan nog steeds DC-naar-DC-omvormers nodig zijn, want een EV werkt op een andere spanning dan zonnepanelen of een thuisaccu. De omzetverliezen zijn dus niet het belangrijkste argument.”

Wat zouden de nadelen zijn van een volledig op DC gebaseerd huis?

“Allereerst de 140 jaar kennisachterstand. We sluiten nu apparatuur met gelijkspanning aan alsof het wisselspanning is, maar weten te weinig over werken met DC. Aardlekschakelaars zijn ontworpen met AC in gedachte en moeten compleet op de schop. In een DC-systeem is er geen nuldoorgang, dus geen zekeringen die het circuit veilig kunnen onderbreken bij overbelasting of kortsluiting, wat kan leiden tot brandgevaar. Daarvoor zijn dus DC-stroomonderbrekers nodig. Die bestaan wel, maar worden nu vooral in industriële toepassingen gebruikt, zoals zonne-energie-installaties. Er zijn nieuwe standaarden nodig, zowel voor de veiligheid als voor de interoperabiliteit tussen apparaten. We leren dat we 230V uit de muur krijgen en hebben nooit achterom gekeken. Ik zeg niet dat alles DC moet worden, maar er is wel veel meer aandacht voor nodig, ook op scholen.”

Wat is het probleem dan met het AC-stroomnet?

“Het AC-net heeft ons met enkele klassieke problemen opgezadeld. Zo werkt het op 50Hz en als die frequentie verandert, zoals bijvoorbeeld in 2018 in Kosovo gebeurde, kan dat gevolgen hebben. Door een daling van de netfrequentie gingen klokken die daarmee werden gesynchroniseerd, langzamer lopen. Een ander probleem is het uitvallen van zonnepanelen als de netspanning boven een bepaalde drempel komt, zoals 253V. Op zonnige dagen kunnen omvormers zichzelf uitschakelen in woonwijken met veel zonnepanelen, door overcapaciteit. Bij DC wordt de stroom simpelweg lager als de spanning toeneemt. Je hebt dan zelf alleen last van de overcapaciteit, die je zoveel mogelijk moet benutten, maar de rest van de straat niet. In India is een woonwijk op basis van DC gebouwd, wat laat zien dat het ook anders kan.”

Een ander voordeel is de ontwikkeling van hvdc-kabels, waardoor stroom zich over lange afstanden nu beter laat transporteren dan via AC. Hoe zit dat?

“Bij hvdc-kabels is er minder energieverlies over zeer grote afstanden; alleen weerstand zorgt nog voor verlies. Bij wisselstroom leiden zowel de weerstand als de reactantie, door de verandering van stroom en spanning in de tijd, tot energieverlies. Hvdc-systemen maken gebruik van vermogenselektronica om de spanning op te voeren en te verlagen, waardoor ze een alternatief zijn voor de transformators die worden gebruikt in AC-systemen.”

Welke knelpunten in de energietransitie zou gelijkstroom kunnen oplossen? Netcongestie bijvoorbeeld?

“Jazeker, er zou dan veel meer inzicht en controle zijn. Netcongestie is nu vooral een gemodelleerde Excel-sheet, géén meting. Op papier is het net vol, maar dat komt vooral doordat de netaansluitingen van bedrijven bij elkaar worden opgeteld, terwijl bedrijven die capaciteit in de praktijk meestal niet volledig benutten. Met meer DC-gebruik zouden we veel meer ruimte overhebben. Het klinkt gek, maar ik ben blij met netcongestie, want daardoor wordt het probleem eindelijk serieus genomen. Er moet helaas vaak eerst iets ernstig misgaan voordat een grote verandering wordt ingezet. Het gaat te goed in de sector; er is meer werk dan personeel, dus niemand zit te wachten op het op de schop gooien van het systeem. Ik sprak onlangs een techneut en die gaf me gelijk, maar hij moest nog vier jaar werken dus hij had er geen zin in om mee te denken over de oplossing. Nu kom ik in gesprek op plekken waar hvdc inmiddels serieus wordt genomen, waar dat eerst niet zo was. Maar er is meer nodig.”

Kan gelijkstroom ook helpen bij de uitrol van elektrisch vervoer?

“Ja. Sterker nog, het is mijns inziens de enige manier om grootschalig EV’s uit te rollen, vooral ook vrachtvervoer. Nederland heeft het land volgezet met AC-laders en dat kan voor een beperkt aantal EV’s wel werken, maar is op de lange termijn niet houdbaar. Je kunt niet serieus straatlantaarns gaan gebruiken als AC-laders, want daarvoor hebben ze te weinig vermogen en veel te dunne kabels. AC-laders vereisen een interne lader in een auto en die is de bottleneck voor de snelheid en betrouwbaarheid; bij DC heb je dat niet. Bovendien zijn er best wat problemen. Zo stoppen oude Renaults vaak met laden als ze minder dan 6A krijgen en ook Polestars en de Peugeot e-208 hadden in het begin problemen met bepaalde AC-laadpalen."

"Voor de toekomst is het veel handiger om in te zetten op DC-laadpalen. Met een vermogen van 350kW of meer ben je dan zo klaar, waardoor laadpaalklevers tot het verleden behoren. Plaats DC-laders niet alleen langs de snelweg, maar ook in voldoende mate bij restaurants, supermarkten, winkelcentra, tankstations en bij bedrijven. DC-DC-laders voor vrachtwagens zijn veel kleiner en in personenauto’s scheelt het ook weer een component. Bovendien kunnen DC-laders zelf ook veel kleiner zijn dan de rechthoekige bakken die we nu langs de snelweg zien staan. Ik heb niets met Tesla, maar hun laders zijn veel compacter doordat ze uitgaan van een stersysteem en de AC-DC-omvormer niet in de lader zelf stoppen. Hun laders nemen daardoor veel minder ruimte in beslag dan bij bijvoorbeeld Fastned en ze zijn daardoor ook veel makkelijker op te schalen naar tientallen stalls per locatie.”

Je hebt vast ook een mening over Vehicle-to-X, oftewel het kunnen terugleveren van stroom, bijvoorbeeld voor je huis (V2H) of de grid (V2G). Autofabrikanten denken hier verschillend over. Partijen als Hyundai, Kia, ByD en MG zetten momenteel in op V2L op basis van een AC-lader, terwijl bijvoorbeeld Volvo en Volkswagen zeggen V2X op basis van DC te gaan ondersteunen, maar dat werkt dan dus alleen met een CCS2-connector.

"Ik denk dat V2X op basis van AC nooit gaat werken."“Ik denk dat V2X op basis van AC nooit gaat werken. Je houdt dan veel van dezelfde problemen als nu met AC. Zo werkt V2L met een enkele fase en is het vermogen om terug te leveren dus beperkt. Bovendien maakt iedere auto zijn eigen 50Hz-frequentie, die dus eerst gesynchroniseerd moet worden. Dat is best complex, want de netbeheerder wil niet dat het net verstoord wordt. Het is betrouwbaarder en veiliger om DC-laadinfra uit te rollen dan om iedere laadpaal op straat te voorzien van V2X. De prijs van een DC-lader is al gehalveerd en zal nog verder omlaaggaan als V2G breed beschikbaar komt. Ook elektrische auto’s worden dan goedkoper, omdat de componenten en software dan alleen in de lader zitten in plaats van in de auto. Dat vereist overigens wel andere wetgeving, want momenteel is het nog verplicht om ten minste een granny charger, dus laden op basis van een stopcontact, te ondersteunen, maar dat kan met goedkopere componenten.”

Verwacht je dat V2X vanzelf een keer komt of moet het afgedwongen worden? Automakers lijken niet te staan springen om de functionaliteit uit te rollen.

“De fabrikanten hebben er zelf weinig voordeel van; bovendien is het iets heel anders dan hun corebusiness. Je kunt je hooguit tijdelijk onderscheiden met V2X als unieke feature, maar dan zullen andere snel volgen. Ik hoorde dat Volkswagen het terugleveren wil maximaliseren op een bepaald aantal kWh’s gedurende de levensduur en andere fabrikanten denken daar ook over na. Nissan was een uitzondering, want bij de Leaf was het terugleveren onbeperkt. Oftewel ja, ik denk dat deze functionaliteit op een gegeven moment afgedwongen moet gaan worden. De Inflation Reduction Act van Biden heeft 2035 als datum opgenomen voor V2X. Ik ben benieuwd wat de EU gaat doen; het zou me niets verbazen als hier dan wordt gekozen voor 2030.”

Zou een DC-lader voor thuis het ook mogelijk maken om direct zonnestroom in je auto te laden of je auto te koppelen met een thuisaccu? Die werken ook allemaal op DC immers?

“Er komen steeds meer omvormers voor zonnepanelen die niet alleen rekening houden met thuisaccu’s, de zogenaamde hybride omvormers, maar ook voorbereid worden voor een rechtstreekse verbinding met een auto. De omvormer zit echter vaak bij het dak en de auto staat twee etages lager; daar moet dan dus een DC-kabel heen. Volgens mij heeft Venema uit Arnhem een DC-lader die geschikt is om rechtstreeks een EV te laden vanuit de zonnepanelen. Dat noemen ze direct solar charging.”

Zouden DC-kabels ook een rol kunnen spelen voor snelladers langs de snelweg? Die laders werken allemaal op gelijkstroom, maar zetten dat om vanaf wisselstroom, wat tot energieverlies leidt. Bovendien worden de vermogens steeds groter, zeker nu er meer elektrisch vrachtverkeer komt. En netcongestie bemoeilijkt het uitrollen van tientallen snelladers op afgelegen en drukke locaties.

"Via hvdc-kabels wordt het veel makkelijker om overal snelladers bij te plaatsen."“Met name voor vrachtwagens gaat een DC-netwerk essentieel worden, denk ik. Die gebruiken vermogens van 350kW tot en met 3,75MW en daar wil je er per locatie verscheidene van hebben. Je kunt de stroom aan land brengen via hvdc-kabels, rechtstreeks vanaf alle nieuwe windparken die nu gebouwd worden, of van andere locaties binnen Europa. Je hoeft dan geen gebruik te maken van het bestaande, volle AC-net. Er bestaan overigens wel wat laadpleinen met DC, maar dan met een lvdc, laagspanningsgelijkstroom onder de 1500V. Hvdc werkt met een spanning van 450kV tot 1MV en er zijn plannen voor een hvdc-netwerk over land rond 2045. Er zijn nog geen plannen voor een tussenvariant: mvdc, circa 10kV en hoger.”

Veel bestaande EV-rijders zeggen: ‘Ik laad thuis, dus ik gebruik nooit snelladers, behalve op vakantie’ en twijfelen daardoor aan het businessmodel van meer snelladers langs de snelweg.

“Ik rijd al tien jaar elektrisch en mijn laadgedrag was bij iedere auto anders. Je ziet dat er onlangs enorme sprongen gemaakt zijn met het laadvermogen waardoor het snelladen steeds minder tijd kost. Bovendien zie je een andere verschuiving. Tesla gebruikt momenteel variabele tarieven met daluren. Soms gaan mensen nu daar laden omdat het goedkoper is dan thuis. Je ziet toch al dat laadpaalboeren meer verschuiven naar DC. Allego heeft bijvoorbeeld gezegd dat het geen AC-laadpalen meer gaat bouwen, maar alleen nog laadpleinen en DC-snelladers.”

Het moet wel laagdrempelig blijven, want vooral mensen die nog niet elektrisch rijden, maken zich enorme zorgen over het laden.

“Ik ben vorige maand op vakantie geweest met mijn vader. Ik liet hem rijden in mijn elektrische auto, een ID.3, en heb hem ook zelf laten uitzoeken waar en wanneer hij moest laden. Het viel hem achteraf enorm mee. Snelladers werden keurig aangegeven vanaf borden op de snelweg, het laden kon prima gecombineerd worden met een hapje eten en hij vond het ook wel zo prettig om iedere drie uur even te stoppen. Veel mensen maken zich zorgen over het laden van nu, maar dat is eigenlijk heel goed geregeld. Tien jaar geleden, toen ik begon, toen was het pas moeilijk. Toen was de range heel beperkt, er waren nauwelijks laadpalen te vinden en die werden ook nergens aangegeven.”

We hadden het al even kort over thuisaccu’s. Hoe denk je daarover?

“Ik las laatst het artikel over vijf tweakers die hun eigen thuisaccu hadden gemaakt en eerlijk gezegd ergerde ik me er een beetje aan. Mensen denken veel te makkelijk over veiligheid, zeker als je alles zelf bouwt. Het kan, want er zijn momenteel amper regels, maar je moet echt wel tot in de puntjes weten wat je doet. Men denkt vaak dat alles onder de 120V DC een veilige spanning is, dus de aanraakspanning van 48V is dan te overzien. Maar met 16A maakt die 48V niet uit; van spanning ga je niet dood, maar van een te hoge stroomsterkte wel. Ik ben trouwens een beetje hypocriet, want ik heb ook een zelfgebouwde thuisaccu, maar die heb ik vooral om een beetje te experimenteren, zoals monitoren wat er gebeurt op het AC-net als je veel stroom teruglevert."

"Er is nog te weinig standaardisatie. Helemaal als je in eilandmodus wilt kunnen werken, dus als de stroom in de straat uitgevallen is, lopen de risico’s op. Dat moet je niet willen, zeker niet met zelfbouw. Ik zie in mijn werk ook te veel oververhitte meterkasten. Dan geven mensen 35k aan een keuken uit, maar kiezen ze de goedkoopste automaat voor de meterkast, want dat is zo duur. Maar dat ding kan jou overleven. We gaan steeds meer elektrificeren, dus bezuinig niet op dat soort apparatuur. En nee, thuisaccu’s kunnen financieel niet uit, dus dat is ook niet echt een goede motivatie.”

Zie je in huis ook iets gebeuren op DC-vlak?

"Thuis en op kantoor is er al een verschuiving naar DC: USB-C."“Ik zie een verschuiving richting USB-C. De nieuwe 2.1-specificatie is in staat om 240W te leveren. USB-C levert ook gelijkstroom en kan daardoor tal van apparaten van stroom voorzien, zoals smartphones, laptops en monitors, maar ook andere zaken. Over een jaar of tien is het waarschijnlijk normaal om overal USB-C-connectors in huis te hebben en daardoor zijn er minder stopcontacten nodig; vrijwel alles werkt er immers op. In kantoren gaan we dit ook zien. Aan de onderkant van de vermogens is USB-C dus een enabler voor DC.”

In 2009 werd de Stichting Gelijkspanning opgericht en in 2017 werd jij daar bestuurder. Wat doe je daar zoal?

“Het verkondigen van het woord; we noemden onszelf discipelen, haha. Het doel van de stichting is het aanjagen van projecten, het schrijven van subsidieaanvragen, partijen bij elkaar brengen en kennis verspreiden. We zijn een kennisnetwerkorganisatie en kunnen mensen en bedrijven daardoor snel aan elkaar koppelen. We organiseren ook zes keer per jaar bijeenkomsten. Ik richt mij op de techniek en educatie, en zit in een standaardisatiecommissie. We hebben cursussen en lesmateriaal ontwikkeld en ik sta al zeven jaar regelmatig voor de klas, vooral op het mbo, maar ook hbo en universiteiten.”

Tot slot: hoe zie jij de nabije toekomst? De techniek is er, maar is de rest er klaar voor?

“Nou, ik zou willen stellen dat juristen momenteel de energietransitie blokkeren. Overal zijn regeltjes voor en die zijn erg lastig aan te passen. Dat zet een rem op innovatie. De grootste uitdaging van gelijkstroom is het meten van het stroomverbruik. Momenteel worden we gegijzeld door de Belastingdienst, want omdat er geen DC-meternorm is, moeten snellaadlocaties AC-meters gebruiken, met een goedgekeurde MID-meter, omdat de stroom anders niet verrekend kan worden. Dat staat zo in de wet: waanzin! Als we even de koppen bij elkaar steken, kunnen we dat bij wijze van spreken in een weekend oplossen.”

Reacties (534)

[laurxp]

Het probleem is dat de natuurkunde sinds de 19e eeuw hetzelfde is gebleven. DC is simpelweg niet geschikt voor distributienetwerken.

DC is een uitstekende oplossing voor lange-afstandsverbindingen, zoals een kabel van Nederland naar Noorwegen. Op zulke afstanden is het erg fijn dat de kabels goedkoper zijn doordat je maar één ader nodig hebt in plaats van een volledig driefasesysteem, je geen rekening hoeft te houden met het skineffect en dus minder verliezen hebt, je geen reactieve stroom hoeft te verplaatsen, en de kosten van de conversie-electronica zijn relatief laag omdat je per kilometer niet zo veel techniek nodig hebt.

Deze voordelen gaan slechts heel beperkt op voor distributienetwerken. Om te voorkomen dat je je helemaal scheel moet betalen aan kabels, wil je alsnog een "getrapt" voltage houden - dus 300+kV voor het landelijk/internationaal netwerk, 150kV voor regionaal, 10-50kV voor wijkniveau, en een paar honderd volt op straatniveau. Momenteel gebruiken we hiervoor gewoon triviaal simpele transformatoren. Ze zijn in essentie gewoon een homp metaal en er kan bijzonder weinig mis gaan. Efficientie van 95% is heel normaal, en ze werken zonder enig probleem in beide richtingen. Als je hier DC gaat gebruiken moet je actieve electronica inzetten, die een heel stuk duurder, foutgevoeliger, en inefficienter is. En als je wil dat de zonnepanelen op je huis ook het net kunnen voeden, worden deze DC voltage-converters nog een heel stuk ingewikkelder!

Zelfs op huisniveau is DC vrij zinloos. Voor de apparaten die écht veel stroom trekken, maakt het geen moer uit of je het nou met AC of DC voed. Voor de simpele electronica bestaat er geen enkel "juist" voltage: veel goedkoop spul werkt op 5V, maar op 5V is een kabel van de meterkast naar de woonkamer al veel te lang. Als je hogere voltages gebruikt heb je dus bij ieder apparaatje alsnog een buck converter nodig - en die kan je net zo goed met 230V AC voeden. Je wint dus helemaal niks op componentniveau, speelt op zijn best quitte op kabelniveau, en gaat achteruit doordat je ineens twee soorten stopcontacten hebt en een centrale converter moet gaan plaatsen.

DC heeft een hele hoop toepassingen, maar voor distributienetwerken is het nou juist precies compleet waardeloos.

[svenk91]

Precies dit. Het is jammer dat het artikel hier aan voorbij gaat. DC kan goed uit op de korte afstand, mits alles op een gelijk voltage werkt en zowel de bron als het doel al op DC werken, en het kan goed uit op de grote afstanden. Daar tussen in is AC echter het beste kwa prijs/kwaliteit. Van je huis naar de lokale verdeler, tussen de knooppunten in ons landelijke stroomnetwerk, met de directe buurlanden. Voor dat alles is AC gewoon goedkoper en makkelijker te onderhouden. Op lange afstanden kan DC weer goedkoper worden, maar dan praat je toch over zo'n minimaal 500 kilometer tussen grote knooppunten (al kunnen kleinere knooppunten er iets van aftappen of aan toe voegen, zoals een verdwaalde windmolen of klein eilandje met weinig/geen inwoners, maar dat vereiste nog weer flink complexere techniek die weer nog vaker kapot gaat). Dat komt misschien nét uit voor Nederland-Noorwegen of Nederland-Schotland (allebei zo'n 510-520 kilometer ver van de wadden tot hun vaste land) maar is niet toepasselijk voor onze directe buurlanden op het vaste land of voor een link naar Engeland. Dat is pas echt interessant als je een Europa-IJsland-Groenland-Noord Amerika link wil leggen waar elke etappe 800-1000 kilometer is. Ook is het een optie als er een grote disbalans komt tussen plekken waar stroom wordt opgewekt en waar de vraag is, bijv. tussen West en Oost China (Er is enorm veel potentie voor groene stroom in de Himalaya, maar alle Chinese industrie zit daar ver vanaf), of tussen Noord-Afrika en Europa. En dan vooral gelijk doorsturen naar Noord Europa zonder aftakkingen op een soort van DC-DC Highway to Hel..., eh, Holland .

Er zijn bepaalde situaties thuis waarvoor een DC netwerk voordeel heeft, en dat is als je een energie bron hebt die op DC werkt (lees: zonnepanelen of een thuis/auto accu die aan het huis levert) en die direct levert aan apparaten die op DC werken (zeker de verbinding van zonnepanelen naar een thuisaccu of elektrische auto bied kansen). Voor het leveren aan usb-c krijg je inderdaad het probleem dat elke keer OF het 'stop-contact' of het stroomtrekkende apparaat het voltage moet kunnen omzetten. In de praktijk zal dit aan de stopcontact kant moeten gebeuren. Elke usb-c poort in je muur of je usb-pd hub (stekkerblok feitelijk), en elke usb-c verlengkabel moet een DC-DC omvormer gaan hebben die het juiste voltage kan leveren. Oftewel, elke verlengkabel (DC over 5 Volt werkt niet zo ver) wordt vrijwel zo duur als een oplader nu en overal zit actieve electronica in je muur (al is het op standby, ideaal is het niet).

[xmicks]

Kijk op onderstaande link en scroll naar de 'Target Grid Map'. In een filmpje wordt weergegeven wat de plannen van TenneT zijn voor de komende jaren.

https://www.tennet.eu/target-grid

Hvdc verbindingen tussen nabijgelegen landen zijn daar een groot onderdeel van. Tussen o.a. Engeland, Nederland, Duitsland, Noorwegen (en de verschillende windparken op de Noordzee) zijn deze verbindingen gepland.


Onderstaand filmpje laat de hvdc connectie van een windmolenpark op zee naar land zien. Ik meen dat er nu twee van deze landconnecties gepland zijn in Nederland (Westkapelle, Zeeland en ergens in Zuid-Holland).

https://youtu.be/RBv_X02EAw8

[haam]

Er zijn nog geen DC platformen voor Nederland. Voor de 2GW projecten wordt dat wel DC, maar dat duurt nog even voor die operationeel zijn.

Zoals al opgemerkt, is DC vooral interessant over de lange afstand. Er zal ergens een BreakEven Point zijn voor de kosten van de kabel en de conversie van AC naar DC.

[poktor]

Ooit koos men voor AC omdat bij DC corrosie van de kabels optreedt door ionisatie als gevolg van de electronenstroom. Is dat probleem nu ineens opgelost of zo? Ik vind het vreemd dat niemand het hier over heeft.

[Darksteel83]

Ik kende dit al wel. Maar dit is inderdaad echt een top idee van onder andere TenneT.

Want zo heb je met weinig kabels veel aansluitingen tussen windparken en landen, redundantie op een goedkope manier. Ook heb je zo weinig issues met de netfrequentie verschillen tussen de landen. En je hebt misschien zelfs goedkopere windmolens omdat je bij de windmolens ook geen netsynchronisatie hoeft te doen als je deze DC/DC zou aansluiten. Mogelijk is het wel goedkoper om alle windmolens gewoon op dezelfde manier aan te sluiten dan voor een deel van de windmolens een ander systeem te verzinnen.

[analog_]

Zo werkt enterprise niet in mijn ervaring;voor elk project het wiel heruitvinden. Nu zitten we met een chassis met een jeepwiel, truckerswiel, personenwagen wiel en moeten we alles ook nog eens ondersteunen. Binnenkort komt er een snuggere consultant ons vertellen dat we dat moeten consolideren

[Darksteel83]

Dit is toch een plan wat meerdere Tennet achtige bedrijven bedacht is. En waarbij standaardisatie op 2 GW er ook gelijk bij bedacht is.

Ik vind het ook echt een goed idee. Want je lost meerdere issues in 1 keer op. Windmolens aansluiting en, veel hoog vermogens verbindingen met andere landen en mogelijk verschillen in de AC timing. Waarschijnlijk komt er zelfs zon op zee bij.

Maar de situatie die jij schets komt ook wel vaker voor inderdaad.

Maar het zou mij ook niet verbazen als een slimme consultant dit al heel lang als idee had en dat die steeds nee te horen kreeg. Maar het is ook wel echt iets waarvoor diverse technologieën zich eerst moeten bewijzen.

[n0np3r50n]

Uit de windmolens komt toch AC want het is een motor die aangedreven wordt door de wind?

[Darksteel83]

Uit windmolens komt inderdaad AC, maar het is best wel een gedoe om daar een goede 50 Hz van te maken, die gelijk is aan het net. Omdat een windmolen en het net niet altijd een vaste verhouding hebben in hun snelheid. Het lokaal harder en minder hard waaien heeft hier ook veel impact op. Hier zijn ook wel weer oplossingen voor. Maar dit soort oplossingen bevatten vaak weer een AC naar DC omzetter en dan weer terug naar een ander AC signaal.

Uiteindelijk is vaak wel goedkoper om alles hetzelfde te doen. Dus het zou best wel eens niet uit kunnen om speciale windmolens elektronica te maken die de AC van de windmolen gelijk omzet in DC en dan ook op een DC net zet. Ondanks dat het in theorie goedkoper is om met DC naar het HV DC net te gaan dan met AC naar het HV DC net.

[n0np3r50n]

Inderdaad ja, de windsnelheden zorgen natuurlijk voor verschillende rotatie en dus frequenties. Dus dat moet je dan maar bufferen. Goh een hele taak. Bedankt voor de uitleg.

De distributie van elektriciteit met DC is volledig nieuw voor mij. En het is jammer dat je niet thuis gewoon DC makkelijk kan gebruiken want het idee om off grid te leven klinkt wel zo aantrekkelijk.

[Darksteel83]

Wanneer de mensen achter vereniging gelijk stroom alles voor elkaar krijgen wat ze hebben bedacht.

Dan zul je op een geven moment wel thuis een DC net hebben of kunnen hebben.

Met een goed DC net met een accu kun je trouwens on en off grid werken in theorie.

Hier zul je dan weinig van merken. Alleen dat je laagste prioriteit dingen trager gaan of niet gebeuren.

Lage prioriteit is bijvoorbeeld EV laden of de warmtepomp.

Je TV en verlichting daar zou je dan waarschijnlijk niets merken.

[n0np3r50n]

Waar zet je dan je accu neer, bij de bron of bij het eind apparaat? Ik denk een beetje gedecentraliseerd. Elk apparaat zijn accu. Lijkt overbodig maar door de verliezen misschien wel handiger dan centraal opslaan? Ook ivm. brandgevaar.

[Darksteel83]

Die accu of accu's zul je op een plek redelijk in de buurt zetten.

Maar die wel veilig zijn. En waar de accu niet in de weg staat.

Meerderdere accu's of grote 1 grote is ook afhankelijk van het doel. Wil je redundantie dat neem je meerdere accu's op diverse plekken. Is redundantie niet zo belangrijk dan is dat minder interessant.

[eitjeappeltje]

"Er zijn bepaalde situaties thuis waarvoor een DC netwerk voordeel heeft, en dat is als je een energie bron hebt die op DC werkt (lees: zonnepanelen of een thuis/auto accu die aan het huis levert) en die direct levert aan apparaten die op DC werken (zeker de verbinding van zonnepanelen naar een thuisaccu of elektrische auto bied kansen). "

Dat is toch precies de situatie waar het om gaat bij de energietransitie? Huizen produceren al massaal DC. Die DC wordt nu met een omvormer AC en gaat dan naar heel veel apparaten of een accu (al dan niet in een auto) die er weer DC van moeten maken. Je wilt die AC tussenstap er tussenuit halen.

Ik woon in een zonnig land en heb als simpel hobby project met 1 410 Watt zonnepaneel een compleet off-grid netwerkje gebouwd. 24 volt wat volgens mij nog wel echt heel veilig is ongeacht het aantal ampères. Daarbij levert het systeem max 20 A en heb ik 2 groepen die ook nog 's elk op 10 A afgezekerd zijn. Op dit DC eiland run ik ongeveer 200 W aan buitenverlichting, een ventilator, een charging station voor alle telefoons, tablets en andere usb apparaten in huis. En ik werk vaak buiten en dan hangt m'n laptop ook aan het netwerk mbv een max 90 Watt 24 volt usb car charger. De batterij bestaat uit 2 doodeenvoudige 12 volt deep cycle gel loodzuur accu's in serie. Die doen nu al enkele jaren prima hun werk. De alles in 1 solar charger beheert ze prima. Lithium ion wilde ik niet aan vanwege potentieel brandgevaar. De accu's zijn letterlijk loodzwaar maar dat maakt voor thuis natuurlijk niets uit.

Natuurlijk vinden er verschillende spanningsverlagingen plaats. Maar ik betwist dat dit voor huizen geen goede optie zou zijn. Ik heb er uitstekende ervaringen mee. Ik overweeg dan ook om het net uit te breiden met een paneel en twee extra accu's om ook in huis apparaten van stroom te kunnen voorzien. Het is een low cost methode om binnen zoveel mogelijk op zonnestroom te laten werken. Dag en nacht.

Uiteraard is dit vanwege het lage vermogen niet geschikt om kooktoestellen en auto's mee van stroom te voorzien. Daar is het ook niet voor bedoeld en de spanningen die daarvoor nodig zijn brand ik letterlijk en figuurlijk m'n vingers niet aan. Dat laat ik over aan de experts. Ik zal om dezelfde reden ook nooit zelf een accu bouwen bijv.

De belangrijkste aanleiding voor dit project zijn de regelmatig voorkomende stroomonderbrekingen. Meestal kort maar soms een paar uur en heel af en toe een dagdeel of langer. Toch fijn als je dan in ieder geval niet in het donker hoeft te zitten en je nog gewoon een ventilator kunt laten draaien. Dan staat de hele wijk in het donker en wij vieren feest. Ooit begon het met van die goedkope solar tuinlampen die een hele sneue lichtopbrengst hebben. Dat moest beter vond ik.

[svenk91]

Voor zulke off the grid toepassingen, in gebieden met genoeg zon, is het zeker een toevoeging. Maar voor een grid loop je al snel tegen meer nadelen. Daarnaast, zoals je zelf aangeeft, werkt dat al niet lekker voor zaken als een auto en je kookstel of misschien een verwarming/airco, boiler, etc. Nu moet je twee paralelle netwerken draaien. En dat lukt alleen als je lokaal genoeg stroom kan opwekken.

Generatoren (wind, hydro, een waterstof aggregaat) produceren trouwens ook op AC, al zit er vaak een AC-DC-AC converter op om alles naar de juiste frequentie te brengen (50 of 60 Hz). Maar op een waterstof aggregraat na, die leuk voor afgelegen locaties zoals kleine eilandjes met weinig/geen bevolking, produceren die zelden voor lokaal. Je eigen zonnepanelen is maar een deel van de transitie. En dan blijf je het probleem houden dat je dan nog steeds van je basisspanning naar de apparaat spanning moet, en dan is DC wat onbetrouwbaar, gezien een DC stopcontact waarschijnlijk de boel naar de apparaat spanning zal moeten brengen in de praktijk zul je mensen moeten uitleggen waarom hun stopcontacten opeens kapot gaan af en toe. Genoeg mensen in oude huizen vinden het zelfs nog onzin om eens over te gaan naar stopcontacten met een aarde...

Ik vind DC netwerken ook zeker een tof onderwerp en heb er ook wel zelf naar gekeken (maar niet zo praktisch gezien ik voor mijn werk vaak verhuis). Een interesse die ook komt uit mijn wetenschappelijke onderzoek naar de energietransitie. Maar mijn onderzoek zit meer aan de kant van de sociale wetenschappen, het zijn juist onderzoekers op het gebied van power electronica voor oa. zonnepanelen die het idee van DC grids vaak maar niets vinden. De techniek is er, maar die is gewoon duurder en minder betrouwbaar dan die voor AC grids.

Er is zeker een markt voor DC micro-grids. Maar dan vooral op afgelegen plekken die niet aan een groter netwerk hangen. Zo zie je ze in Afrika wel eens voor het laden van mobieltjes (in ontwikkelingslanden gaat de digitale transitie vaak mobile-first en zijn mobieltjes veel belangrijker dan in de rijkere landen!). Als je op USB-PD bouwt zal de bassisspanning waarschijnlijk 48V worden voor huizen volgens de nieuwste specificatie, al zullen de meeste apparaten prima op jou 24V netwerk werken tot 120 watt (usb-pd gaat tot 5A). Opzich is jou opstelling met max 24v en 20A niet dodelijk, maar het kan geloof ik wel lelijke brandwonden opleveren, daarom dat usb-pd tot maar zo'n 5A gaat (dan kunnen de kabels ook goedkoper). Het zou denk ik voor veel Tweakers, mijzelf incluis, heel interessant zijn als je meer over jou project schrijft hier op Tweakers.net

[eitjeappeltje]

Het netwerkje is niet zo spannend hoor. Ik heb gewoon een off the shelf alles-in-1 solar DC charger gekocht en daar alles aan gehangen. Die heeft 3 poorten: 1 voor de batterij, 1 voor het zonnepaneel en 1 voor de load. Dat ding regelt alles zelf. Het is alleen een kwestie van de juiste batterijsoort kiezen. In mijn geval was dat dus GEL (lead acid). Uiteraard met wat zekeringen ertussen. En een groep al bestaande led spots heb ik 12 volt op gezet met een buck converter omdat ik geen zin had om het plafond waarin ze zitten open te moeten maken en ze dan bijv per 2 in serie te schakelen. Dat heb ik met veel tuinverlichting wel gedaan. De keuze in 24 volt LED's is heel beperkt maar 12 volt vind je in overvloed. Zet je ze dus gewoon per 2 in serie en dan hoef je geen spanning om te zetten. Ik heb er weinig omkijken naar. Veruit de meeste tijd zat in het uitzoeken van al het kabelwerk, vinden van gereedschap en alles netjes in een powerbox met deurtje wegwerken. Plus een aparte powerbox van plastic waar ik een 24 volt stopcontact in heb gemaakt. Gewoon het model sigarenaansteker van een auto. 24 volt heeft als voordeel dat een USB-PD charger ook laptops van stroom kan voorzien. Ze kunnen doorgaans alleen de spanning verlagen. Ze werken ook op 12 volt dus ook in de auto maar dan kun je 20 volt voor een laptop vergeten.

Veel meer dan dat is het niet. Het is ook maar 1 paneel dus ik heb geen ingewikkelde configuraties of zo.

Met 24 volt kun je volgens mij nooit gewond raken. De spanning is gewoon te laag om voldoende stroom mee door het menselijk lichaam te jagen. Destijds las ik dat het ergens rond de 40 volt tricky kan worden. 12 volt voel je sowieso niet. Ik kan van 1 loodzuur accu gewoon de plus en min vasthouden. Dan voel ik helemaal niks. Beide accu's in serie heb ik niet getest. Zal hooguit een klein schokje zijn. Die accu's kunnen weliswaar veel Amperes leveren maar met de hoge weerstand van het menselijk lichaam lukt je dat niet. Met een goede dikke kabel kun je er wel prima hoge vermogens mee opwekken uiteraard. Zet er een omvormer op en je kunt prima een uurtje koken om maar wat te noemen. Dat doe ik alleen niet.

Grids heb ik weinig verstand van. Ik weet alleen dat ik voor mezelf overal in huis wel een DC netwerkje wil hebben. Met iets meer know-how zou ik ook best wel naar hogere voltages willen. Dat is gevaarlijker voor de mens maar er staat tegenover dat bijv het brandgevaar kleiner wordt doordat je minders amperes door de kabels jaagt. Ik las destijds op forums dat er al menig bootje in vlammen is opgegaan doordat er op de kabels is bezuinigd. 12 volt is weinig spanning maar als je veel vermogen vraagt dan brandt een dun kabeltje zo door.

[Uberprutser]

Ik heb dit ook jaren gehad, oud zonnepaneel in de vensterbank (enkel glas) en een accu. Naar paar plaatsen in huis waar loze leidingen zaten voorzien van 24 volt outputs. Licht, mn router (24v -> 12v) en telefoonlader. Hele straat donker bij een stroomstoring en ik had niks door.

[Neophyte808]

Leuk! Heb je hiervoor toevallig een topic lopen op GoT?

[Frij5fd]

De BritNed-verbinding tussen het VK en Nederland is DC. Kostte 600M euro, maar dat geld hebben Tennet en de Engelse netbeheerder er al uit. Zie https://nl.m.wikipedia.org/wiki/BritNed-kabel

[fastedje]

Er lijkt me nog een ander belangrijk voordeel van DC voor distributie: het levert een stuk minder EM golven op en kan ook veel makkelijker door een kabel in de grond worden getransporteerd. Met de huidige bezetting van ons hoogspanningsnet is het cruciaal dat er snel capaciteit wordt toegevoegd. Een DC kabel meters onder de grond kan wellicht ook op minder weerstand rekenen bij omwonenden, want niemand wil een hoogspanningsmast achter in de tuin hebben. Ik kan me voorstellen dat een DC grondkabel ook afgeschermd kan zijn met randaarde en daardoor slechts minimaal EM golven produceerd.

Verder vind ik het verhaal een hoog 'wij van DC-eend" gehalte hebben.

[n0np3r50n]

Interessante opmerking want dan zou het magnetische veld statisch zijn?

[fastedje]

Niet helemaal natuurlijk, de verandering van belasting(stroom) zorgt wel voor magnetische velden, maar vergeleken bij wisselstroom, wat 100x per seconde van polarisatie wisseld) is het veel minder.

[n0np3r50n]

Ja inderdaad dat had ik over het hoofd gezien.

[goarilla]

Er is enorm veel potentie voor groene stroom in de Himalaya, maar alle Chinese industrie zit daar ver vanaf

Jezus blijf aub met je fikken van de himalaya's en stuur al die alpini-toeristen ook direct terug. Daar wonen verschillende unieke volkeren (pahari's, naga's, kumaonis, ...) die we ... toch ook niet moeten opslokken, pletwaltzen en cultureel uitroeien in ons groot wereld-urbanisatieproject.

[n0np3r50n]

Helaas zijn er ook veel zeldzame aard metalen daar. Ik denk dat de Chinezen weinig scrupules hebben over hun onderdanen.

[Darksteel83]

Natuurkunde is toch nooit een reden geweest om voor AC te kiezen?

De oude netten zijn vooral gekozen door de technische mogelijkheden van toen.
AC voor het net omdat transformatoren veel goedkoper en eenvoudiger waren dan opties om DC spanningen om te zetten.
DC is toen juist gekozen voor bijvoorbeeld een trein omdat er toen nog geen frequenties regelaars waren. En een DC motor toen veel makkelijker snelheidsgeregeld gemaakt kon worden.
Gek genoeg zou je juist een HV DC net willen en worden er vooral AC motoren gebruikt.

Ik heb grote twijfels of je stelling nog wel klopt dat een transformator altijd goedkoper is dan elektronica tegenwoording. Want met een geschakelde voeding heb je echt veel minder koper en andere materialen nodig dan wanneer je hetzelfde met veel grotere 50 Hz transformator doet. Omdat de transformator in een geschakelde voeding veel efficiënter is door hogere frequenties te gebruiken en je daardoor een veel kleinere transformator hebt. De usb laders van nu zijn veel kleiner en lichter dan de 50 Hz AC transformatoren van hetzelfde vermogen.

In toepassingen waarbij te toch al geschakelde voedingen nodig hebt. Scheelt het een klein beetje in de efficiëntie wanneer er DC i.p.v. AC gebruikt wordt omdat je minder diodes nodig hebt. Verder heb je bij een DC voeding veel minder grote condensatoren nodig. Dus je kunt de voeding bouwen zonder elco condensatoren. In de meeste elektronica is de elco condensator de component die kapot gaat. Dus bij toepassingen die toch al geschakelde voedingen nodig hebben. Is de levensduur langer bij een DC voeding en is het ook iets efficiënter.

Een groot voordeel van DC is ook de redundantie. Je kunt bijvoorbeeld met 2 diodes makkelijk 2 DC voedingen parallel zetten. Bij distributie netten zou je bij DC in theorie veel meer ringen en mesh systemen kunnen maken. Zodat er als er iets fout gaat, maar een klein deel uitvalt.

In praktijk zijn de regeling die voor die mesh en ringen systemen nodig hebt als ik de laatste papers heb gelezen nog niet super.

Zonnepanelen zijn alleen juist een toepassing waarbij een DC eigenlijk veel handiger zou kunnen zijn. Want met zonnepanelen, een thuis accu en de EV met V2G heb je maar 1 omvormer nodig naar het net. En zou je zelfs als het net uitval, kun alsnog je EV op kunnen laden. Met een back-up omvormer zou je dan ook nog AC hebben in huis totdat de thuis accu en de EV leeg zijn als de zon stop met schijnen.

Het grootste probleem van DC is volgens mij:
1 De beveiligingen deze zijn duurder dan bij AC.
2 Het nog niet goed zijn van alle regelsystemen. Voor bijvoorbeeld ringen en mesh systemen
3 Het meeste stomme dat je niet mag afreken op een DC meter in Nederland. Dit is echt een beperking in de energie transitie die niet nodig is. Want DC systemen kunnen bijvoorbeeld ook goed werken met een beperkte netaansluiting.
4 DC is nog te nieuw voor bepaalde toepassingen. Dus veel dingen zijn er nog niet of zijn veel duurder.

Ik heb geen idee of in een land als Nederland de distributie ooit DC zal worden. Want er is al zoveel AC. Dat ik niet weet of DC nog zou helpen. In een land zonder of met weinig infrastructuur zou het wel eens heel anders kunnen gaan. Want DC is veel logischer wanneer je net begint met zonnepanelen en accu's i.p.v. gas en kolen centrales.

[laurxp]

Natuurkunde is toch nooit een reden geweest om voor AC te kiezen?

Jawel, want toen de AC netten werden aangelegd was de natuurkunde die nodig is voor DC netten nog niet ontdekt. De DC "netten" van die tijd bestonden uit een heel lokale elektriciteitscentrale die de wijk voorzag van stroom, en opwekking op afstand was niet mogelijk. Toen transformatoren uitgevonden werden, was het ineens triviaal om AC over lange afstand te vervoeren. Dit was met DC onmogelijk omdat er geen "DC-transformator" bestaat. Voor de uitvinding van de moderne elektronica moest je dan gebruik maken van een motor-generator, wat letterlijk een generator vastgeschroefd aan een motor is. Verschrikkelijk inefficient en onhandig, dus.

Ik heb grote twijfels of je stelling nog wel klopt dat een transformator altijd goedkoper is dan elektronica tegenwoording.

Even een bierviltjesrekenvoorbeeld: een 3000MW HVDC converter is $300M. Een voltageconverter is qua complexiteit vergelijkbaar met een AC/DC converter en zal daar dus niet absurd ver van afwijken. Een 1MW transformator is zo'n $12000. Er van uitgaande dat de prijs redelijk lineair stijgt met het vermogen, is een 3000MW transformator dus 3000x$12000 = $36M. Oftewel, op elektriciteitsnetwerk-schaal is de DC apparatuur dus 10x duurder. Dat is ook gelijk de reden dat je het alleen gebruikt op lange lijnen: daar wegen de kosten op tegen de besparing op de kabels zelf.

Omdat de transformator in een geschakelde voeding veel efficiënter is door hogere frequenties te gebruiken en je daardoor een veel kleinere transformator hebt. De usb laders van nu zijn veel kleiner en lichter dan de 50 Hz AC transformatoren van hetzelfde vermogen.

Klopt, maar ik had het over het distributienetwerk. Switching-mode power supplies voor consumentenapparatuur zijn uiteraard een flink stuk goedkoper dan een transformator, want je laat in feite gewoon een onderdeel weg. Die transformator is lomp en duur, dus die ben je liever kwijt dan rijk

In toepassingen waarbij te toch al geschakelde voedingen nodig hebt. Scheelt het een klein beetje in de efficiëntie wanneer er DC i.p.v. AC gebruikt wordt omdat je minder diodes nodig hebt.

Verwaarloosbaar, en als het een probleem is kan je altijd een ontwerp gebruiken dat geen diodes nodig heeft.

Verder heb je bij een DC voeding veel minder grote condensatoren nodig. Dus je kunt de voeding bouwen zonder elco condensatoren.

Onzin, pak er maar eens een moederbord of GPU bij. Zelfs de nieuwste borden hebben gewoon een hoop elco's in hun VRM zitten - en die zetten toch echt DC naar DC om.

Bij een triviale buck converter kom je wellicht nog wel weg met een ceramic cap, maar zodra je gaat kijken naar DC-net voltages en stromen is dat geen optie meer.

Bij distributie netten zou je bij DC in theorie veel meer ringen en mesh systemen kunnen maken

Nee. Het probleem is dat de stroom altijd de weg van de minste weerstand neemt, en dat is niet bij te sturen. Bij distributienetten wil je ringen zoveel mogelijk vermijden, omdat een defecte kabel er voor kan zorgen dat je ineens het hele vermogen van Noord-Holland door de wijkkabel van Schubbekutveen probeert te trekken. Je wil daarom altijd dat het netwerk een boomstructuur heeft.

Zonnepanelen zijn alleen juist een toepassing waarbij een DC eigenlijk veel handiger zou kunnen zijn. Want met zonnepanelen, een thuis accu en de EV met V2G heb je maar 1 omvormer nodig naar het net. En zou je zelfs als het net uitval, kun alsnog je EV op kunnen laden.

Oké? Zeker nuttig voor de thuisgebruiker om efficienter je powerwall op te kunnen laden, maar dat heeft niks te maken met een DC-netwerk.

[Darksteel83]

Bedankt voor je nette en goed te lezen reactie. Hopelijk is mijn reply net zo goed te lezen. Mijn post was trouwens veel algemener bedoelt en niet alleen over distributie netten.

Jawel, want toen de AC netten werden aangelegd was de natuurkunde die nodig is voor DC netten nog niet ontdekt. De DC "netten" van die tijd bestonden uit een heel lokale elektriciteitscentrale die de wijk voorzag van stroom, en opwekking op afstand was niet mogelijk. Toen transformatoren uitgevonden werden, was het ineens triviaal om AC over lange afstand te vervoeren. Dit was met DC onmogelijk omdat er geen "DC-transformator" bestaat. Voor de uitvinding van de moderne elektronica moest je dan gebruik maken van een motor-generator, wat letterlijk een generator vastgeschroefd aan een motor is. Verschrikkelijk inefficiënt en onhandig, dus.

Dit zou ik zelf eerder de stand van de techniek van die tijd noemen. Dan de natuurkunde. Ik ben hier voor de rest mee bekent. Met de stand van de techniek van die tijd was AC zeker de beste keuze.
[quote]

Ik heb grote twijfels of je stelling nog wel klopt dat een transformator altijd goedkoper is dan elektronica tegenwoording.

Even een bierviltjesrekenvoorbeeld: een 3000MW HVDC converter is $300M. Een voltageconverter is qua complexiteit vergelijkbaar met een AC/DC converter en zal daar dus niet absurd ver van afwijken. Een 1MW transformator is zo'n $12000. Er van uitgaande dat de prijs redelijk lineair stijgt met het vermogen, is een 3000MW transformator dus 3000x$12000 = $36M. Oftewel, op elektriciteitsnetwerk-schaal is de DC apparatuur dus 10x duurder. Dat is ook gelijk de reden dat je het alleen gebruikt op lange lijnen: daar wegen de kosten op tegen de besparing op de kabels zelf.

Ik vraag me af dit kosten plaatje blijft kloppen. Maar HV DC/DC of DC/AC converters zijn heel complex en nu nog heel duur. Maar het zou mij niet verbazen als het Tennet DC net op Noordzee bijvoorbeeld zorgt voor grote kosten daling in de HV DC/DC en DC/AC omzettingen en dat ze daarna juist goedkoper zijn.
Maar mijn eigen punt ging veel meer over transformatoren in het algemeen dan transformatoren specifiek voor distributie netten.
Gezien de complexiteit en de ontwikkelingen kosten heb je bij een consumenten toepassingen ook veel meer schaalvoordeel dan bij distributienetten.

Klopt, maar ik had het over het distributienetwerk. Switching-mode power supplies voor consumentenapparatuur zijn uiteraard een flink stuk goedkoper dan een transformator, want je laat in feite gewoon een onderdeel weg. Die transformator is lomp en duur, dus die ben je liever kwijt dan rijk
In toepassingen waarbij te toch al geschakelde voedingen nodig hebt. Scheelt het een klein beetje in de efficiëntie wanneer er DC i.p.v. AC gebruikt wordt omdat je minder diodes nodig hebt.
Verwaarloosbaar, en als het een probleem is kan je altijd een ontwerp gebruiken dat geen diodes nodig heeft.

In volgens mij alle USB laders en computer voedingen die aan de normen voldoen zit volgens mij een kleine transformator. Die door de hogere frequentie efficiënter kleiner en goedkoper is.

De spanningsval van 1 diode is inderdaad geen drama hoor en het is ook praktisch te verwaarlozen. Maar wanneer je bijvoorbeeld 325 V DC zou gebruik i.p.v. van 230 V AC kun je deze verliezen wel verminderen in verder eigenlijk dezelfde voeding en dan alsnog een 1 diode gebruiken als beveiliging voor het geval de + en - verwisseld zijn.

Verder heb je bij een DC voeding veel minder grote condensatoren nodig. Dus je kunt de voeding bouwen zonder elco condensatoren.
Onzin, pak er maar eens een moederbord of GPU bij. Zelfs de nieuwste borden hebben gewoon een hoop elco's in hun VRM zitten - en die zetten toch echt DC naar DC om.

Ik zeg dat het kan. Niet dat het altijd gebeurt. Elco toch vaak de goedkoopste manier. Maar ze hebben wel meer risico in hun levensduur.

Bij een triviale buck converter kom je wellicht nog wel weg met een ceramic cap, maar zodra je gaat kijken naar DC-net voltages en stromen is dat geen optie meer.

Mijn reactie ging meer over de relatief spanningen. Die kunnen zonder elco's. Dit betekend niet perse dat het gebeurt. Denk bijvoorbeeld aan een DC micro grid bij een tuinder. Waarbij er led verlichting op dit mini grid aangesloten wordt.
https://topsectorenergie...._Glastuinbouw_azjg9md.pdf

Bij distributie netten zou je bij DC in theorie veel meer ringen en mesh systemen kunnen maken
Nee. Het probleem is dat de stroom altijd de weg van de minste weerstand neemt, en dat is niet bij te sturen. Bij distributienetten wil je ringen zoveel mogelijk vermijden, omdat een defecte kabel er voor kan zorgen dat je ineens het hele vermogen van Noord-Holland door de wijkkabel van Schubbekutveen probeert te trekken. Je wil daarom altijd dat het netwerk een boomstructuur heeft.
Zonnepanelen zijn alleen juist een toepassing waarbij een DC eigenlijk veel handiger zou kunnen zijn. Want met zonnepanelen, een thuis accu en de EV met V2G heb je maar 1 omvormer nodig naar het net. En zou je zelfs als het net uitval, kun alsnog je EV op kunnen laden.
Oké? Zeker nuttig voor de thuisgebruiker om efficienter je powerwall op te kunnen laden, maar dat heeft niks te maken met een DC-netwerk.

Ik weet trouwens niet of distributie netten het juiste woord is. Maar het Tennet target grid net wordt een meshed HV DC net. Ook voor een groot deel op de Noordzee. Hierbij worden er dus mesh/ring aansluitingen gebruikt. Dit meshed DC net wordt ook op het AC net van diverse landen aangesloten.
https://www.tennet.eu/target-grid

In een AC net wil je inderdaad geen ringen hebben. Maar in een DC net kan dit wel. Je moet er wel steeds wel maatregelen bij nemen want anders kan het fout gaan. Eigenlijk heb je dan op ieder knooppunt een slimme DC/DC omzetter nodig. Die het vermogen ook begrenst en op de juiste manier reageert op fouten.
Dit is een plaatje van een voorbeeld Mesh DC microgrid.
https://www.researchgate....chitecture_fig5_326957897

Er gebeurt hierbij ook nog veel onderzoek naar DC netten. Zeker naar droop controlled (meshed) micro grids die slim sturen op de spanning. En bijvoorbeeld niet kritische toepassingen uitschakelen als de spanning te laag wordt. Dit is wel een toepassing waarvan ik verwacht dat dit meer voor micro grids handig is, dan voor nationale netten. Want lokaal is het makkelijker om te bepalen dat de verwarming minder belangrijk is dan de verlichting bijvoorbeeld. Maar nationaal is het belang bepalen eigenlijk niet mogelijk.

Maar ook in Nederland kan ik hiervan prima toepassingen voorstellen. Bijvoorbeeld zonnepanelen, electrolysers, en een accu op een DC micro grid. Met dan 1 omzetter van/naar het AC grid.
Waarbij de electrolysers dan terug gaan regelen onder een bepaalde spanning en op een gegeven moment uit gaan. Wanneer de DC micro grid dan in een ring is gemaakt heb dan je lokaal redundantie.

Ik heb trouwens niet de verwachting dat de huidige AC netten omzetten naar DC netten echt veel gaat gebeuren in bijvoorbeeld Nederland. Misschien zelfs helemaal niet.

Ik verwacht DC in nieuwe toepassingen waarbij het zin heeft. Maar gezien zonnepanelen, accu's, electrolysers, fuel cellen allemaal in de basis DC zijn, zullen er vast veel nieuwe systemen zijn die DC worden. Bij windmolens zou het mij ook niet verbazen als een DC aansluiting makkelijker is dan een AC aansluiting die synchroon moet zijn met de netfrequentie.

[dmantione]

Het probleem is dat de stroom altijd de weg van de minste weerstand neemt, en dat is niet bij te sturen.

Klein detail, maar stroom neemt niet de weg van de minste weerstand, het neemt alle berijdbare wegen in parallel.

[laurxp]

Fair, maar "de stroom verdeelt zich dusdanig over alle wegen dat de stroom op ieder pad omgekeerd evenredig is met de weerstand van dat pad" bekt een stuk lastiger en komt in de praktijk vaak op hetzelfde neer.

[looyenss]

We hoeven het niet eens te zijn.

Ik weet dat het niet simpel is maar waardeloos voor distributie is juist niet het geval. DC distributie grids gaan op plekken waar nog geen stroom is gewoon komen en geven veel meer flexibiliteit dan AC netten.

De natuurkunde leert juist dat DC eigenlijk veel geschikter is voor distributie dan AC.

[Airw0lf]

Hoe zou zo een DC-keten er dan uit kunnen zien?
En dan met name aan de productie- en distributie-kant?

Rationale: zonne-energie en windenergie zijn niet stabiel.
Waardoor je centrales nodig hebt voor leveringszekerheid.
Ik heb geen weet van productietechnieken die in de basis DC afleveren.

Idem voor distributie:
Nu is distributie eenvoudig met de inzet van trafo's en trafostations.
Als je end-to-end DC inzet heb je op elk knooppunt zware electronica nodig.
Waardoor je - naar verwachting - veel meer knooppunten nodig gaat hebben.
Wat dan ook weer zo zijn uitdagingen met zich meebrengt.

Ik hoor graag hoe je dat ziet - idealiter met enige uitleg.

[Reactie gewijzigd door Airw0lf op 22 juli 2024 13:17]

[Darksteel83]

Een groot voordeel van een DC net is juist dat je kunt kiezen met de spanning wat je gaan doen. Waardoor je veel efficiënter lokaal met je energie kunt omgaan. Het is juist veel minder centraal en veel meer lokaal.

Zonnepanelen leveren DC. Electrische auto's hebben een DC accu. Batterijen zijn DC. Wanneer je dit allemaal op 1 DC bus aansluit kun je slimme doen. Zoals snel de EVs opladen wanneer de zon schijnt. En langzamer wanneer de zon niet schijnt. Dit kun je doen door spanning op de bepaalde spanningen op een DC bus bepaalde functies te geven.
Hoe hoger de spanning is hoe sneller je de EVs gaat laden bijvoorbeeld. Onder een bepaalde spanning stopt het laden.

Je kunt een DC bus zoals deze dan weer aansluiten op andere DC bussen of op het AC net. Je kunt dan afhankelijk van de spanning bepalen of je gaat leveren aan dit andere het net of er juist weer energie uit gaat halen. Je hoeft trouwens niet perse via de spanning dit soort dingen te regelen het kan ook centraal.

Met DC kun je makkelijker lokale autonome netten makken. Deze kun je dan weer aan elkaar koppelen. In een compleet CO2 vrij net zou je dan ook nog weer waterstof kunnen maken bij een hoog aanbod en juist weer via een fuel cel kunnen zetten naar DC in periodes dat er lang geen aanbod is.

Omdat Nederland al een zeer goed AC net heeft. Denk ik niet dat dit interessant is voorlopig om het hele net om te zetten.

Je hebt inderdaad veel meer elektronica nodig voor DC netten. Maar je hebt juist weer veel minder koper of aluminium(hoogvermogen kabels) nodig voor hetzelfde getransporteerde vermogen.

Omdat batterijen ook DC zijn kun je lokaal tijdelijk ook veel makkelijk veel meer verbruiken dan je net aansluiting aan zou kunnen. Met een slimme regeling met een batterij en DC/AC omzetting kan dat nu ook wel. Maar in een AC net er is grotere kans dat er dan toch iets fout gaat.

[_Pussycat_]

Dat zijn allemaal argumenten die mooi klinken maar inhoud missen.

"Zonnepanelen leveren DC. Electrische auto's hebben een DC accu. Batterijen zijn DC. Wanneer je dit allemaal op 1 DC bus aansluit kun je slimme [dingen?] doen."
Zonnepanelen hebben een paar tientallen volt. Batterijen zijn een paar volt. Een auto-accu is een paar honderd volt. Waarom zou die omzetting makkelijker zijn dan een tussenstap naar 230V AC voor alle apparaten? Hoeveel kosten de ene soort electronica vergeleken met de andere?

"Zoals snel de EVs opladen wanneer de zon schijnt. En langzamer wanneer de zon niet schijnt. Dit kun je doen door spanning op de bepaalde spanningen op een DC bus bepaalde functies te geven."
Dat kan ook door de AC-spanning bepaalde functies te geven. En dat kan ook door wat signalen op de spanning te moduleren. En het kan ook met bleutooth/zigbee/wifi/etc. Helemaal geen argument waarom DC beter zou zijn. klinkt wel leuk.

"In een compleet CO2 vrij net zou je dan ook nog weer waterstof kunnen maken bij een hoog aanbod en juist weer via een fuel cel kunnen zetten naar DC in periodes dat er lang geen aanbod is."
een overvloed aan stroom en waterstof is nog heel ver weg. En ook dan - waarom heeft dat iets met AC of DC te maken?

"Omdat batterijen ook DC zijn kun je lokaal tijdelijk ook veel makkelijk veel meer verbruiken dan je net aansluiting aan zou kunnen. Met een slimme regeling met een batterij en DC/AC omzetting kan dat nu ook wel. Maar in een AC net er is grotere kans dat er dan toch iets fout gaat."
We hebben sinds eeuwigheden een AC-net zonder dat er iets fout gaat. Waarom is daar dan nu ineens een "grotere kans" dat er "iets" fout gaat? Wat is dat "iets" dat fout gaat? Hoeveel "groter" is die kans?

Sorry maar je schrijft een leuk klinkend verhaal zonder enige feiten, bewijzen, of kritische vragen.

[Darksteel83]

Ik had zelf weinig kritische vragen. Want ik wist al wel redelijk wat er mogelijk was. En dat voor meer massale makkelijke toepassingen in Nederland eigenlijk alleen de DC meter toelating nog een issue was.

Sinds de post waar je op reageert heb ik me wel weer even ingelezen. En ook moeilijkere issues zoals mesh en droop control (in combinatie) blijken al opgelost te zijn. Alleen die meter is nog echt een issue. Maar die zal binnenkort toegelaten worden volgens de oprichter van DC-systems die ook ook in diverse standaarden commissies zit.

Hier een bron van een concept "the second grid". Een DC net voor zonnepanelen, warmte pompen en EVs. Dit is een goede toepassing voor een DC grid.
https://www.dc.systems/vision/the-second-grid

De regels van currentos. Dit is een standaard voor DC.
https://currentos.foundation/protocol#the-set-of-rules

Waarom zou die omzetting makkelijker zijn dan een tussenstap naar 230V AC voor alle apparaten? Hoeveel kosten de ene soort electronica vergeleken met de andere?

Je kunt bij dc systems eigenlijk alle componenten die nodig hebt voor een DC grid kopen. Ik weet niet wat de prijzen zijn. Ik verwacht dat die prijzen trouwens ook gaan veranderen bij massale productie.

De omzetting van DC naar DC is veel makkelijker dan die naar AC. Ik heb voor een school project nog wel frequentie regelaar gemaakt die een AC motor kon aansturen. Dit is echt een stuk moeilijker dan een simpele DC DC omzetter. Je hebt meer componenten en meer regelingen nodig voor een minimaal systeem.
Een DC AC omvormer die ook nog naar het net kan leveren is nog veel moeilijker. Die moet bijvoorbeeld ook controleren of de 50 Hz goed is en mag pas dan gaan leveren.
De DC DC omzetters die voor current OS worden gebruikt zijn alleen wel behoorlijk complex, hierdoor is het wel veel veiliger. En kun die slimme dingen doen met de spanningen en redundantie/mesh.

Dat kan ook door de AC-spanning bepaalde functies te geven. En dat kan ook door wat signalen op de spanning te moduleren. En het kan ook met bleutooth/zigbee/wifi/etc. Helemaal geen argument waarom DC beter zou zijn. klinkt wel leuk.

Met AC kun je inderdaad via de spanning wel een beetje schatten of er lokaal congestie is. Maar bij een AC net heb je geen garanties in de spanning zitten. Wanneer je een AC EV laadpaal hebt en je gaat koken op inductie dan kun je teveel stroom gebruiken, en dan zal je zekering smelten. Een AC EV laadpaal kan dit wel voorkomen door bijvoorbeeld de P1 poort van je slimme meter uit te lezen of door meetspoelen te gebruiken. De AC laadpaal zal dan op het P1 of spoel signaal terug regelen zodra je begint te koken. En dus voorkomen dat het fout gaat.

Maar omdat je thuis niet weet wat de wijk trafo doet zou het kunnen dat deze wel overbelast raakt.

In een slim DC net zoals dat van currentos zit het aanbod en de vraag en belasting van het net echt in de spanning. Bij een lage spanning moet een EV langzamer laden of zelfs stoppen afhankelijk van de spanning. Een slim DC systeem heeft dus niets extra's nodig om overbelasting te voorkomen.

In een compleet CO2 vrij net zou je dan ook nog weer waterstof kunnen maken bij een hoog aanbod en juist weer via een fuel cel kunnen zetten naar DC in periodes dat er lang geen aanbod is."
een overvloed aan stroom en waterstof is nog heel ver weg. En ook dan - waarom heeft dat iets met AC of DC te maken?

In een slim DC net is het bijvoorbeeld veel makkelijker om bijvoorbeeld 10 MW zonnepanelen op 10 MW electrolysers aan sluiten terwijl je maar een 1 MW net aansluiting hebt. In een DC net kan dit door blijven werken zelfs als de net aansluiting niet meer werkt.
In een AC net mogen zonnepanelenomvormers niet terugleven aan het net zonder dat er een 50 Hz is. Dus wanneer het net uitvalt vallen de zonnepanelen uit. In een DC net kan dit dan prima doorgaan.

Wanneer er ook nog een kantoor pand van 1 MW op dit DC net zou zitten. Dan zal dit gewoon blijven werken zolang de zonnepanelen meer dan 1 MW opbrengen. In een AC net zou alles uitvallen tenzij je een nood generator hebt en/of een UPS en schakelaars waarmee je het lokale AC net ontkoppeld van het hoofd net.

Langs de N470 bij Delft is er aan al DC systeem van 4,7 km lang. Mocht de AC spanning op het net in Delft uitvallen, dan blijft dit DC net gewoon werken zolang het zonnig genoeg is dat de accu niet leeg raakt.
https://www.dc.systems/assets/public/Highway-N470.pdf

We hebben sinds eeuwigheden een AC-net zonder dat er iets fout gaat. Waarom is daar dan nu ineens een "grotere kans" dat er "iets" fout gaat? Wat is dat "iets" dat fout gaat? Hoeveel "groter" is die kans?

Die kans dat het fout gaat in een AC net was er altijd al. Nu we steeds meer naar de maximale van het AC net gaan wordt deze kans ook groter.
Ik heb zelf geen idee hoeveel groter deze kansen worden en eigenlijk ook niet hoe groot deze kansen al zijn. Dit is ook per land verschillend het net in Nederland is veel betrouwbaarder dan is sommige andere landen. Een echt grootschalige net uitval (Heel Nederland of groter) hoop ik ook nooit mee te maken. En als het gebeurt dan hoop ik dat het HV DC net op de Noordzee er is. Want een een uitval waarbij een blackstart nodig is, daarbij kan het best wel eens even duren, voordat alles weer aan is. En een heel land uren, dagen of zelfs weken zonder electrischtiteit is echt niet goed. Tennet en andere netbeheerders doen trouwens al heel veel om dit soort uitval te voorkomen.

In een grootschalig slim meshed DC net met diverse producenten is echt grootschalige uitval eigenlijk uitgesloten. Dan zal de uitval veel lokaler zijn en gaat niet (bijna) alles mee bij een echt groot issue. De kans dat delen dan doordraaien onafhankelijk van elkaar is ook veel groter dan bij DC netten.

Hier kun je een beetje lezen over de impact toen het in 2003 in Canada en delen van de V.S. fout ging.
https://www.thestar.com/b...04-80a5-8b91684aa8dc.html

Ik verwacht trouwens niet dat we gelijk grootschalig slim meshed DC netten krijgen. Maar we beginnen bij bijvoorbeeld solar carparks en andere nieuwe systemen en dat dit dan steeds meer gaat groeien.
DC systemen zullen zich ook nog wel moeten bewijzen bij massale adoptie. Maar in Nederland zijn er al diverse projecten gedaan. Kassen verlichting, zonnepanelen veld, straat verlichting, solar car park met V2G.
https://www.dc.systems/projects-2

Die goedgekeurde DC meter voor afrekenen is wel echt nodig omdat je anders gewoon geen business case hebt voor iets als een solar car port op DC. Want zonder die goedgekeurde meter mag je dat dan alleen gratis doen. Of je moet het weer omzetten naar AC voor een goedgekeurde meter.

[Airw0lf]

Bedankt voor je reactie. Het meeste staat ook al (min-of-meer) genoemd in het "interview". Waar staat nu het antwoord op mijn twee vragen? Want die kan ik er niet uit halen...

Voor de volledigheid:
Hoe zou zo een DC-keten er dan uit kunnen zien?
En dan met name aan (1) - de productie- en (2) - distributie-kant?

Immers - allemaal mooie voordelen... maar zonder leveringszekerheid heb ik de nodige twijfels...

[Reactie gewijzigd door Airw0lf op 22 juli 2024 13:17]

[Darksteel83]

Ik denk dat het antwoord er eigenlijk ook niet is.

Voor het AC net is dit eigenlijk ook gewoon een planning. Met diverse markten waarop af wordt gesproken wie wat wat wanneer produceert of gebruikt.
De EPEX day ahead en de EPEX intraday zijn de bekendste hiervan.

Dan is er nog een onbalans markt voor de verschillen tussen wat er collectief afgesproken is wat er werkelijk gebeurt.

Er is ook nog een markt voor systemen om de 50 Hz stabiel te houden. Het is echt super complex. Met diverse hele slimme mensen en systemen die dit automatisch zo goed mogelijk doen.

Daarnaast zijn er ook nog reserve markten. Een automatische. En er is ook nog eentje waarbij je denk ik opgebeld wordt dat je moet gaan leveren.

Een DC net zou zonder een system als dit kunnen met slimme regelingen lokaal niet nodig hebben. Maar dan moet je wel accepteren dat de minst belangrijke gebruikers af en toe uitgaan. Als dit een electrolyser is. Dan is dat geen drama. Want die wil je toch niet aan hebben als geen elektriciteit genoeg hebt. Maar als echt te weinig spanning is dan wordt het wel irritant.

Maar landelijk/Europese blijft het een zelfde soort systeem. Misschien zelfs exact hetzelfde of het nu AC of DC is. Want bij voldoende net capaciteit maakt het eigenlijk niet uit of je het dan via AC DC of een combinatie van beide transporteert.

Ik verwacht wel dat er veranderingen gaan plaatsvinden op de Day Ahead Markt Want nu heb je nog voor een heel uur dezelfde prijzen een dag van te voren. Maar gezien het effect van het weer en dan vooral de zon verwacht ik dat dit eerder blokken van 15 of 5 minuten worden. Je krijgt dan ook minder grote sprongen in de prijzen. Maar dit heeft eigenlijk niet zoveel met AC of DC te maken. Maar meer met de verandering van vraag gestuurde energie bronnen naar aanbod gestuurde energie bronnen.

[Airw0lf]

Ik denk dat je hier de feitelijke kern van het vraagstuk "energietransitie" te pakken hebt:
Tot op een hoog detail niveau worden alle aspecten rondom energie levering terugvertaald naar een verdien- en belasting-model. Versus een op kostprijs basis te leveren nuts-voorziening.

De technische en financiële afhankelijkheden zijn nu op een dermate niveau dat er weinig of geen ruimte is om dingen anders (goedkoper?!) in te regelen. Immers, er zijn maar een paar partijen die op dit gebied op de knoppen drukken. En die hebben geen belang bij veranderingen die mogelijk een serieuze bedreiging kunnen zijn voor bestaande verdien- en belastingmodellen.

Onze centrale overheid is een van die partijen. Met meerdere krampachtige pogingen de belastinginkomsten weer op het oude peil te krijgen door de sterfhuisconstructie rondom prive-inzet van zonnepanelen. En de alternatieve EV-belastingen voor de nummer-1 melkkoe van Nederland: de auto.

[Darksteel83]

Uiteindelijk is er door de Nederlandse/EU overheid gekozen om de productie en de gebruikers redelijk aan de markt over de laten.
Dit is deels heel handig want het maakte bijvoorbeeld WKKs mogelijk bij tuinders waardoor de restwarmte en rest CO2 vaak kon gebruiken en veel later zonnepanelen op je huis. Maar het maakt het wel complexer dan een centraal bedrijf was alles regelt.

De distributie is nog wel semi overheid. Door de netbeheerders.

Verder zitten ook er nog heel veel landen op hetzelfde Europese net.

Uiteindelijk is het een heel samenspel met diverse partijen en diverse regels en belangen.

Waarbij er zeker partijen zijn die niet willen veranderen en dingen tegen willen houden. Vaak in hun eigen belang. Maar dit is ook lang niet overal zo. Soms loopt het samenspel gewoon niet zo goed.

Dit is denk ik bijna alle landen/regios die met energie transitie bezig zijn wel een issue.

De verdienmodelen zijn wel belangrijk als je het (deels) aan de markt overlaat. En je subsidie, belasting en regels keuzes hebben ook veel effect. Bijvoorbeeld op hoe snel netbeheerders het net moeten verzwaren.

Het is uiteindelijk erg complex.

[Mankersmit]

Hoe zie je dit voor je?
Distributie is bij de netbeheerder alles van 230/400 Vac t/m ca. 20 kV (afhankelijk van de netbeheerder).
Dat is dus een extreem groot bereik, ook qua vermogens.
Daarnaast gaan pimaire componenten zonder problemen 50 jaar mee.
Ook als het buiten 35 graden is, electronica moet uiteindelijk worden gekoeld en gaat veel eerder kapot.

[looyenss]

Daar toepassen waar het zin heeft/beter is als AC, dus niet overal rücksichtslos doordrukken. MVDC zit nu rond de 25 kV en onbetrouwbare elektronica is ook al niet meer zo. Het zal allicht niet net zo lang meegaan als een trafo, maar 40 jaar probleemloos moet prima lukken. als de voordelen daar tegen opwegen (en dat doen ze in sommige gevallen) zie ik niet in waarom je het niet zou doen

[Blokker_1999]

40 jaar probleemloos moet prima lukken.

Neem het aan van iemand die jarenlang op een hersteldienst heeft gewerkt, dat lukt je niet. Moderne elektronica is zeer complex en enorm storingsgevoelig. Tel daarbij de noodzaak om vaak zo goedkoop mogelijk te gaan produceren zodat ontwerpers er de kantjes moeten aflopen en je hebt heel veel elektronica die op slechte dagen over zijn limieten gaat. Een thyristorsturing uit de jaren 60 kan vandaag nog altijd bijna volledig origineel zijn, maar een IGBT sturing uit de jaren 90? Kans is direct een stuk kleiner.

[looyenss]

Als jij wat aanneemt van iemand die de huidige stand van de techniek kent: het is niet meer zoals vroeger.

Elektronica in een AC net heeft vooral last van AC, elektronica in een DC met heeft dat niet, er kunnen componenten uit (zoals de elco) die de levensduur drastisch verlengen. Grootste uitdaging in een DC net is de AC/DC koppeling

[djoenee]

Ja, kijk naar de treinen op 3kv hoe goed het werkt. Die igbt's gaan om de haverstap kapot

[looyenss]

Dat zijn zwevende netten met veel spanningsvariatie door het type gebruik. Niet te vergelijken met distributie netten

[arbraxas]

Inderdaad, die hebben ook geen last van onweersbuien om maar wat te noemen. En juist door onze energietransitie (lees electrificatie) maken we juist ons distributienet steeds onstabieler.

[Vaevictis_]

Spoor in NL gaat over op 3kV dus dat zal wellicht wat helpen. Kan best nog wel een tijdje duren, deze transitie verloopt ook heel langzaam.

[Reactie gewijzigd door Vaevictis_ op 22 juli 2024 13:17]

[Rolf]

Zitten nu op 1.5kV DC, gaan waarschijnlijk ooit over naar 3kV DC. De moderne routes, HSL en betuweroute, zitten op 25 kV, 50 Hz AC. De motoren van treinen zijn driefasige asynchrone motoren dus die hebben voordeel bij AC vermoed ik. Waarschijnlijk wil @looyenss de bovenleidingen van treinen ook niet naar DC omzetten?

[Reactie gewijzigd door Rolf op 22 juli 2024 13:17]

[The Third Man]

Dat is niet zo, dan zouden ze enorme sinusvormers moeten hebben om onder DC (buiten de HSL/betuwe) te rijden. Ze gebruiken juist DC motoren via geschakelde voedingen (IGBT) en hebben gelijkrichters voor gebruik onder AC (de HSL en betuwe).

[Reactie gewijzigd door The Third Man op 22 juli 2024 13:17]

[Rolf]

Ah, thanks! Dat wist ik niet.

[KanedaNLD]

Een 3 fase AC motor is veel onderhoudsarmer dan een DC motor.

Vroeger werden DC motoren veel toegepast omdat ze beter op snelheid te regelen waren en sterker bij lager toerental. Maar met de 3 fase regelaars van tegenwoordig maakt het weinig meer uit.
Wel is het inbouw formaat van DC motoren vaak kleiner dan een normale luchtgekoelde AC motor. Dit is wel weer op te vangen door een watergekoelde AC motor toe te passen.

[Rolf]

Maar, wat zit er in de hedendaagse sneltrein? Die nieuwe ICNG bijvoorbeeld? Ik kan het nergens vinden.

[Vaevictis_]

Ja dat was het van 1.5kV naar 3kV DC

[laurxp]

elektronica in een DC met heeft dat niet, er kunnen componenten uit (zoals de elco) die de levensduur drastisch verlengen.

Hoe zie je dit voor je? Tenzij ik me héél erg vergis, is parasitic inductance nog steeds een ding en heb je dus in een DC net altijd een bulk capacitor nodig op je stroominvoer.

Daarnaast, voor je DC-DC converter heb je ook condensatoren nodig. De VRMs van GPUs en CPUs staan meestal gewoon nog vol met elcos, ook al worden ze gevoed door 12V DC. Er is dus geen link tussen gevoed worden door DC en de afwezigheid van elco's.

Elektronica in een AC net heeft vooral last van AC

Hoezo? De aanwezigheid van 230V AC maakt het triviaal om een PSU te bouwen tot praktisch ieder voltage dat elektronica nodig kan hebben. Na de PSU is het gewoon allemaal DC in je gewenste voltage en merk je dus helemaal niks meer van dat AC net. De enige impact is dus de iets grotere condensatoren in je PSU.

[TechSupreme]

Klinkt als een kwestie van een goeie filter en goeie shilding. Iets wat decennia gebeurt.

[Mankersmit]

Ik zie nog geen voordelen, hoog uit voor centrale systemen binnen specifieke gebruikers waar het wel past.
De netbeheerder heeft dit soort systemen al ca. 100 jaar op de onderstations. Waarbij een dc installatie het station van een gegarandeerde veilige en stabiele spanning (vaak 110 vdc) voorziet. Met autonomie van 8 tot 24 uur op een station. Dus wat je schrijft is zeker niet nieuw, alleen beperkt toegepast, daar waar de usecase ervoor leent.

Naar huizen, kantoren e.d. zie ik niet gebeuren, of het moet naar nieuwbouw zijn.
Want niemand gaat de grond nog een keer openmaken voor een parallelle kabel. Tevens is er ook waarschijnlijk (maar dat zal onderzocht moeten worden) weinig draagvlak voor nog meer transformatorhuisjes in het straatbeeld. Nu zijn ze al bijna niet te plaatsen😅

P.s. lees geen tekst die niet is gebruikt.... ik heb het nergens over onbetrouwbaar gehad. Puur feitelijk dat er gewoon meer uitval is bij vermogenselectronica, omdat het meer componenten heeft en meer last heeft van temperatuurschommelingen.

[erikmeuk3]

Gelijkspanning heeft ook als nadeel dat bij aanraking je spieren verkrampen en je niet los kan laten.
De schakelaars zijn ook anders. Vaak zetten ze 2 contacten in serie van een AC schakelaar.

Netwerk beheerders houden niet van dingen die je moet onderhouden.
Als ze iedere 10 jaar omvormers moeten vervangen, is dat een hele nieuwe manier van werken.
In oude woningen hebben b.v. ze een hoofdzekeringkast per 2 woningen.
Iets aanpassen op de toekomst, doen ze niet.
Dus verwacht niet, dat ze na 100 jaar je aansluiting vernieuwen.

Als ze over gaan op gelijkspanning, moet de techniek dusdanig betrouwbaar zijn dat het een halve eeuw mee gaat. Nu de grondkabels hier in de buurt de leeftijd van 100 jaar bereikt hebben, vervangen ze af en toe er een paar. De middenspanning trafo in mijn wijk, is ook pas vervangen nadat hij ontploft was.
Over 1 model stopcontact in huizen in heel EU zijn ze het ook nooit eens geworden.

[Mankersmit]

Je stelling dat iets niet wordt aangepast op de toekomst deel ik niet. Er zit wel een zekere kern van waarheid in, wel met enige nuance. Want er is een balans tussen iets wat nog goed is proactief vervangen of gewoon laten zitten en uitnutten. E.e.a. heeft te maken met kosten, capaciteit en noodzaak.

Ik heb bij een deel van de reactie echt het idee dat men niet overziet hoe groot het net is, hoeveel transformatoren, kabels en aansluitingen er zijn in Nederland😅.
Los van dat heeft ook de regelgeving proactieve investeringen jarenlang beperkt.

Dan nog terugkomend op je stelling netbeheerders houden niet van dingen die ze moeten onderhouden.
Die zou ik wel onderbouwd willen zien.

Er zijn gewoon onderhoudschema's voor gebouwen, transformatoren, accu's, gelijkrichters, telecommunicatie en andere secundaire apparatuur.
En die worden ook daadwerkelijk uitgevoerd.

[erikmeuk3]

Het netwerk is zo goed in Nederland omdat ze het maken met spullen die jarenlang mee gaan.
Nu alles zo veranderd, zou er beweging in moeten komen.
Bijvoorbeeld ieder huis een eigen hoofdaansluiting met een minimale waarde.

Dat onderhoud gaat niet overal goed.
Er jaren lang bezuinigd.
Zo liggen er hier b.v. kabels in de grond, die mishandeld zijn bij werkzaamheden zoals riool, gas, glasvezel.

[djoenee]

Op het onderstation kan niet terug gestoken worden naar het hoofdnet.
Sta ue daar dan met al je zonnepannelen..

[Mankersmit]

Ik heb echt geen idee wat je bedoelt.

Maar als je stelt dat je op een onderstation niet kan invoeren, dan klopt je stelling niet.
Daar komen juist alle grote grote invoeders uit en dat gebeurt al meer dan een eeuw...

[djoenee]

Een trein kan toch spanning terugsteken op de bovenleiding? Welja niet verder dan dan. Niet terug naar het hoofdnet.
Spanning op de bovenleiding stijgt dan ook als er geen verbruikers zijn.
Zal idem zijn op zijn met zonnepanelen op een dcnet en uitval veroorzaken

[Mankersmit]

Je haalt volgens mij wat zaken door elkaar.

Spanning, stroom en vermogen hebben een directe relatie met elkaar. Als er weinig afname is (vermogen) en er wordt veel opgewekt, werkt dat opdreivend op de spanning, daarom zal dus het voltage stijgen (tot een max waarde en dan schakelen de omvormers af).
Komt er een vermogensvraag zal dit de spanning weer doen zakken (mits hoog genoeg om invloed uit te oefenen).

En of de stroom die lokaal wordt opgewekt in het hoofdnet kan komen? Ja uiteraard, maar dat is wel van een paar zaken afhankelijk, o.a. waar het wordt opgewekt, waar het verbruik is en hoe het net is ingericht.
Uiteindelijk is een grote opwekker, zoals een gas-, kolen- of kerncentrale individueel ook vaak maar goed voor een aantal % in de totale energie opwek en ook dat gebeurt op een enkele locatie.

Dat gedrag is uiteindelijk niet heel veel anders in een DC netwerk

[wow7]

Vergeet de EMP impact niet , ik zie toch liever een electronica loos net dan één volgepropt met electronica.

[Darksteel83]

Dat is opzich wel een interessante vraag ja.

Maar juist de huidige HV transformatoren waren volgens een Discovery documentaire juist het grootste risico. Bij een solarflare. Dus eigenlijk de grootste EMP mogelijk.

Volgens die documentaire zou er dan een waarschijnlijk een heel groot deel kapot gaan wereldwijd. En ze hadden nu al levertijden van meerdere jaren. Dan zouden er dus eerst nog extra fabrieken voor gemaakt moeten worden.

Ik heb geen flauw idee of een DC net met de juiste shielding en andere maatregelen dat beter of juist minder goed zou kunnen hebben.

Een DC-grid kun je trouwens wel in mesh aansluiten en is dus wat redundanter. Ook heeft een DC net die je de blackstart issues niet die een AC net wel heeft.

Bij een AC net is maar een kleine van de centrales geschikt om het net mee op te starten. De rest kan wel gekoppeld worden. Maar het niet opstarten. Dit is het black start scenario.

Hopelijk maak ik nooit een solarflare mee.

[Mankersmit]

Het oude net in Amsterdam is vermaasd. En dan wel het AC netwerk op 10 kV.
Daar moet wel goed gekeken worden bij schakelhandelingen en hangen dan ook veel meters voor in het net.

En bij een backstart heb je vooral heel veel gelijktijdig vermogen nodig bij wederinschakeling. Dat zou in theorie dus ook een combinatie van zonne- en windparken kunnen zijn, samen met de conventionele centrales.

Tenzij we natuurlijk langzaam zouden kunnen opstarten en veel gebruikers af kunnen schakelen voor je weer opnieuw opstart. Dan kan je de piek beperken en daardoor stabieler opstarten. Doet me een beetje terug denken aan mijn middelbare schooltijd. Als we toen allemaal de crt schermen aanzette vloog de automaat in het lokaal er uit door de piek🤣

[Darksteel83]

Er zijn in Nederland maar iets van 3 centrales die een blackstart kunnen doen.

In de toekomst verwacht ik dat er ook wel zonnepanelen met accu opslag installaties komen met blackstart mogelijkheid. Ik geloof dat Australië er al een had of kreeg.

Maar gezien heel Europa ongeveer 1 net is de kans niet echt groot dat een blackstart vanuit Nederland nodig is. Het zou me trouwens niet verbazen als het toekomstige HV DC net op de Noordzee hier ook heel geschikt voor is. Daar zitten heel veel offshore windmolens in en waarschijnlijk ook zon op zee. En 2 GW per aansluiting is ook best wel veel.

[LittleKiller]

Wat voor efficiëntie halen die converters die naar 25kV gaan?

Je zegt dat ze niet onbetrouwbaar zijn. Denk dat dat relatief is. Als je mtbf afzet tegen een 50hz trafo..

[o2g2]

Dat iets 50 jaar mee kan is niet altijd een voordeel. Neem bijvoorbeeld transformator materiaal, de kern, die is in de afgelopen 50 jaar enorm verbetert.
Met de ontwikkeling van amorfe en nano-kristallijn materialen zijn kernverliezen enorm gedaald en met name de verliezen als er minder energie afname is (‘s nachts bv) zijn heel veel lager.
Bij full continue belasting gaat een, met top kwaliteit, siliciumijzer trafo (ca 99% rendement) het nog winnen van de nieuwere amorfe versies maar als de energie afname niet altijd volledig benut wordt, en dat is de realiteit, dan kakt dat behoorlijk in.
Onder minder gunstige belasting condities kan het verschil oplopen tot 70% in het voordeel van amorfe transformatoren.

[Mankersmit]

Je punt begrijp ik zeker en de techniek staat ook zeker niet stil. Je zou om een goed vergelijk te maken wel moeten kijken naar de verhouding tussen de kosten en de baten.

Maar dat doet niets af aan de primaire kern van mijn punt. Dat iets bestaande uit vooral electronica meer onderhoud en vervanging vereist. Waardoor de directe kosten flink oplopen. Daar zit niemand op te wachten, omdat het ook extra capaciteit van monteurs vergt. Dus netto zal je er sowieso op achteruit gaan.

[Blokker_1999]

De belangrijkste vraag is: is het dat waard? Wat kosten die verliezen ons, en wat kost het om een oude transformator door een nieuwere, efficientere te vervangen? Dat is uiteindelijk 1 van de belangrijkste vragen.

En als je dan moet kiezen tussen een technologie die passief is, die decennia lang mee kan gaan met minimaal onderhoud, of een technologie die actief is, het risico loopt van enkele keren hersteld te moeten worden in zijn levensduur, waarbij het nog maar de vraag is hoe goed wisselstukken te verkrijgen zullen zijn na 30 jaar, maar waarbij je na die 30 jaar wel een nieuwe investering zou kunnen doen voor nogmaals dat bedrag om een efficientere setup te hebben, wat gaat dan goedkoper zijn? Wat gaat de betere optie zijn?

Als we elke paar jaar alles moeten vervangen omdat de technologie stappen vooruit heeft gezet, dan wordt dat een heel kostelijke zaak lijkt mij.

[nandervv]

Er zijn over het hele land x personen beschikbaar om transformatoren te vervangen.

Deze personen komen dus maar ééns per y jaar langs om een transformator te vervangen. Met de vergrijzing zal dit aantal personen niet toenemen.

[dmantione]

Stel er komt gelijkstroom een huis binnen en in plaats van een wisselstroomvoeding, zit er een gelijkstroomvoeding in apparaten. Er bestaan goede geschakelde gelijkstroomomzetters die hoge rendementen kunnen opleveren tot dicht bij de 100%.

Maar... de trafo in een voeding dient dient niet alleen voor het omzetten van de spanning, hij dient ook voor het realiseren van een galvanische scheiding tussen het apparaat en het elektriciteitsnet. Daarmee wordt het apparaat veel veiliger. Die galvanische scheiding is op zich niet verplicht, maar wel wenselijk, omdat de veiligheidsmaatregelen in de rest van het apparaat zo veel minder streng hoeven te zijn.

Hoe ga je in een gelijkstroomvoeding een galvanische scheiding aanbrengen zonder hem complexer/duurder te maken dan een wisselstroomvoeding?

[Reactie gewijzigd door dmantione op 22 juli 2024 13:17]

[RocketKoen]

In de industrie gebruiken we daar hele dikke condensatoren voor. Bijvoorbeeld voor drives op een DC distributie netwerk.
Maar voor in huis is dat absoluut geen goed idee. Dan zou er nog tientallen minuten een dodelijke spanning op je stekker staan nadat je hem uit het stopcontact haalt. Of alle apparatuur die meer dan 12 V nodig heeft moet voortaan vast worden aangesloten door een elektricien.

[Mr_gadget]

Hoe werkt dat dan? Je condensator kan niet in serie staan want dan laat hij geen dc spanning door.

Lijkt me in dit geval handiger om er veiligere (lagere spanningen) van te maken.

[RocketKoen]

De condensator staat paralel (direct tussen de + en - van de DC input)
Het is geen echte galvanische scheiding. Maar het heeft hetzelfde effect als het gaat om het bewaken van de power quality. Het is een praktische oplossing bij hoog vermogen DC netwerken.

[deadinspace]

De condensator staat paralel (direct tussen de + en - van de DC input)
Het is geen echte galvanische scheiding. Maar het heeft hetzelfde effect als het gaat om het bewaken van de power quality. Het is een praktische oplossing bij hoog vermogen DC netwerken.

Maar dmantione had het volgens mij over aanraakveiligheid ivm elektrocutie. Daarvoor helpt jouw condensator niet, want die biedt geen galvanische scheiding.

[dmantione]

Hij staat wel in serie, maar er wordt dan op hoge snelheid wisselstroom doorheen gestuurd. En daar zijn we dan, "wisselstroom": Om condensatoren te kunnen gebruiken voor galvanische scheiding, heb je een wisselstroomgenerator nodig.

[Darksteel83]

Ook in een DC/DC omzetter zit als het goed is een transformator als galvanische scheiding nodig is. In je computer of in de USB lader bijvoorbeeld. Deze transformator is dan alleen veel kleiner omdat een transformator efficiënter wordt door hogere frequenties.
De eerste stap in een computervoeding of een USB lader is het gelijk richten van de wisselspanning en er DC van maken. Dan via hoog frequente AC door een transformator weer naar DC. (Dit is wel behoorlijk versimpeld hoor)

P.s. je hebt trouwens ook hele goedkope USB laders uit bijvoorbeeld China die geen galvanische scheiding hebben. Deze moet je überhaupt niet kopen. En al helemaal niet gebruiken om iets doms te doen als je tablet opladen in bad. Want dat is echt heel gevaarlijk.

[Hagdos]

Sterker nog, de meeste (kleine) dc/dc-omvormers en USB-laders hebben de scheiding in de DC/DC omvormer.

De eerste stap in het schema is een gelijkrichter om van 230Vac naar ~300Vdc te gaan. Daarna een DC/DC-brug, met een kleine trafo die galvanisch gescheiden is. Die trafo is veel kleiner dan een 50Hz-trafo, om dat de schakelfrequentie veel hoger ligt dan 50 Hz.

[Darksteel83]

Dat is toch wat ik ook zeg?

[Hagdos]

Sorry, niet goed genoeg gelezen.

[lodew]

In een dc-dc voeding worden alsnog (veel kleinere) transformatoren gebruikt. Kleiner omdat ze op veel hogere frequenties werken. Ik zie het ook niet gebeuren. Er kleven te veel nadelen aan imho. Maar galvanische scheiding zal geen issue vormen.

[Reactie gewijzigd door lodew op 22 juli 2024 13:17]

[rare-Quark]

De hele discussie staat of valt bij de kosten en betrouwbaarheid van de dc-dc conversie.

Daar kunnen we allemaal ‘gevoelens’ over hebben of een ‘geloof’ over aanhangen, maar zijn er ook cijfers van?

Ik begreep dat juist voor hvdc er in 2010-2020 enorme stappen zijn gemaakt mbt de zekeringen, waardoor de spanning alsmaar omhoog kan en de betrouwbaarheid hoog was, maar ik ben ook geen expert. Is dit ook zo bij kleinere dc-dc conversie?

Meest interessante businesscase van hv-dc vind ik nog altijd je zonne-energie uit Afrika halen. Daar heb je geen seizoenswisselingen en is de opbrengst 2x hoger dan hier. Energietransport had een 35 procent verlies over 10k km met dergelijke kabels.

[looyenss]

Ik doe eigenlijk bij DC alleen maar aan feiten, gevoel doe je maar ergens anders.

Betrouwbaarheid is vergelijkbaar met AC distributie netwerken DC/DC is betrouwbaarder dan AC/DC

[Caelorum]

Het zal lastig zijn als je overal op wilt reageren (wat begrijpelijk is), maar dit is nu net een artikel waar het heel fijn zou zijn als je bronvermelding zou doen bij hé plaatsen van comments. Je wil namelijk een eeuwoud systeem op de schop nemen/challengen en dan is bijna oneliners neerzetten met korte reacties weinig zinvol. Daarmee ga je mensen hier niet overtuigen.

[looyenss]

Ik hoef hier ook niemand te overtuigen.

[Caelorum]

Waarom dan überhaupt reageren?

[looyenss]

Voor bronnen over DC distributie grids adviseer ik je de papers van Mackay te lezen van de TU Delft, hij heeft z’n PhD gehaald op specifiek DC distributie grids en is ze nu aan het bouwen

[Superstoned]

Is er wellicht ergens een blog ofzo, iets wat voor een leek leesbaar is die net genoeg interesse heeft, maar hier kwa werk ofzo niets mee heeft?

[looyenss]

Op de YouTube van de stichting gelijkspanning zijn webinars voor als je niet wilt lezen. Echt boeken zijn er niet tenzij je gelijk diep de techniek in wil

[still_the_same]

Dat is je baan toch? Mensen overtuigen?

[Reactie gewijzigd door still_the_same op 22 juli 2024 13:17]

[looyenss]

overtuigen is niet mijn werk. Zorgen dat het werkt is mijn werk.

[still_the_same]

Jij bent toch de geen die geïnterviewd is?

Dan snap ik misschien je rol niet 's dit je functie is.

Sinds 2017 is hij bestuurder bij de Stichting Gelijkspanning, waar hij zich bezig houdt met techniek en educatie.

[looyenss]

Techniek en educatie, dus zorgen dat het werkt en dat het uitlegbaar is aan degene die het moet bouwen/installeren.

[still_the_same]

En ik zeg niet dat dat je wel of niet gelijk hebt.. Ik las een mooi verhaal, een paar goede tegen argumenten en ik weet nu niet wat wel of niet klopt als leek.

[Superstoned]

Dat is ook mijn issue. Ik vind dit best interessant maar weet er zelf geen bal van. De discussie is interessant, je ziet de andere kant van het verhaal en ik waardeer dat Looyens reageert. Dat is de meerwaarde van de comments. Al zit ik me dus nu, na het lezen van de discussie, af te vragen of dc inderdaad eigenlijk niet werkt in straat distributie of dat daar tegenwoordig oplossingen voor zijn 😅

[Mankersmit]

De korte samenvatting is wat mij betreft, een dc grid is super interessant om toe te passen bij een goede usecase. Maar is niet toepasbaar als vervanger van het AC net zoals we nu kennen.
Simpelweg omdat het veel te kostbaar is, omdat de hele infra opnieuw gebouwd moet worden (een net naast het bestaande net) en het technisch en economisch niet kan (wie heeft plek en geld voor een 2e meterkast, koelkast, vriezer e.d..).

Neemt niet weg dat je niet een hele locale gerechten DC infrastructuur werkend kan bouwen.

Er wordt o.a. bij de Amsterdam Arena aan een lokaal grid gewerkt. De exacte details ken ik niet. Maar het is natuurlijk super efficiënt als de panelen op het dak de accu's (en dat zijn er veel) die er ook staan kan voeden. Die accu's kunnen dan o.a. de laadpalen voor auto's voeden, maar ook de schermen van de Ziggodome.
En ongetwijfeld nog tientallen andere toepassingen.

Zelf werken wij op station met een 110 vdc installatie die diverse hardware voed, waar de rest op het station op AC werkt.

Dus zoals gezegd, het kan met een goede usecase, maar niet als landelijk netwerk.

[Darksteel83]

Ik denk dat er in bijvoorbeeld Nederland nooit of pas over heel lang er een landelijk DC netwerk komt.
Maar op de Noordzee komt er al wel een HV DC net.

Ik verwacht wel dat er in Nederland DC (micro) grids komen op termijn om bijvoorbeeld zonnepanelen, electrolysers en accu's op elkaar aan te sluiten. Met dan maar 1 koppeling naar het AC net.
Je kunt hier dan ook goed je vrachtwagens gaan opladen.

Maar in ontwikkelingsland kan ik me wel voorstellen dat ze met DC micro grids beginnen en deze DC micro grids gewoon steeds meer aan elkaar gaan knopen. Op een gegeven moment heb je dan toch een DC grid. Hierbij heb je dan niet die centrale 50 Hz zoals hier in Europa. Maar allemaal stukjes die toch aan elkaar zitten.

[still_the_same]

Precies mijn punt idd.. Gemiste kans.

[Hatseflats]

Niet tegenstaande het feit dat er altijd wetenschappelijke vooruitgang plaatsvindt, waardoor mijn kennis over bepaalde onderwerpen ook verouderd, zie je dit gedrag wel vaker.

Het moet nu zus en zo, want het kan allemaal veel beter.

Wellicht.

Maar als we daar nou eens een middeleeuws schavot en ouderwets verantwoordelijkheidsgevoel, schaamte, de rekening, etc erbij optellen, dan denk ik dat mensen wel 2 keer nadenken voordat ze hun grote mond opentrekken.

Maar ach, je ziet dit gedrag tegenwoordig aan de lopende band bij mijn leeftijdsgenoten.

[Reactie gewijzigd door Hatseflats op 22 juli 2024 13:17]

[barry gillis]

Ik zie de kans dat je serieus genomen gaat worden met wat je uitdraagt als nul als je geen beter verhaal hebt op kritiek.

Ik dacht eerst dat je een willekeurige trol met hondsdolheid was zoals je reageerde.

[still_the_same]

Er wordt hierboven best serieus gereageerd op het artikel met naar mijn mening (iig als leek) goede argumenten. Het zou correct zijn om dan te reageren op die argumenten ipv we hoeven het niet eens te zijn.

[still_the_same]

Ga daar dan op in en geeft tegen argumenten. Maar helaas zie ik op al je reacties eigenlijk geen inhoudelijke antwoorden. Dat is jammer, had veel kunnen brengen.

[looyenss]

Het is lastig alles te lezen/bij te houden maar zodra ik een inhoudelijke reactie zie reageer ik daar zeker op.

[Blokker_1999]

Het probleem is dat er minstens 2 mensen zijn die wel degelijk een probleempunt aanhalen, hun mening daarbij onderbouwen en jij je er telkens met enkele zinnen van af maakt zonder in te gaan op de punten die zij aanrijken. Als de comment getuigt van gebrek aan kennis kan je misschien enkele bronnen aanwijzen die net aantonen waarom de comment niet klopt, of je kan het zelf even in enkele zinnen uitschrijven wat er niet juist is en waarom. Maar je doet niets van dat alles.

[trisje]

Waarom zou hij dat moeten doen ? Je kan toch ook zelf opzoek welke comments kloppen en welke niet als je dat zo graag zou willen weten.
Bovendien krijg men op elke comment die men geeft, weer een andere comment die het weer beter schijnt te weten.

[WillySis]

Omdat de kennis van DC ver achter loopt betekend het niet dat het per definitie niet geschikt is voor een distributienetwerk. Het is zeer zeker moeilijker om een DC-netwerk veilig te houden, maar daar kan nieuw te ontwikkelen techniek wel in gaan helpen.
Voor laadnetwerken lijkt DC juist meer geschikt dan AC. Voor consumenten lijkt AC voorlopig nog meer geschikt omdat het domweg op een relatief goedkope manier veilig te maken is door zekeringen en aardlekschakelaars.
Voor de snellaad netwerken langs snelwegen wordt er ook gekeken naar de mogelijkheid om daarvoor een DC netwerk aan te leggen. Het probleem is daarbij (zoals genoemd) dat het meten van het verbruik van DC (nog) moeilijk is en er geen goedgekeurde MID-meters bestaan.

[laurxp]

Hoezo loopt de "kennis" van DC achter? Praktisch alle moderne electronica werkt op DC, en de principes zijn al meer dan 100 jaar bekend. Sterker nog, de allereerste distributienetwerken gebruikten DC. De voornaamste reden dat DC sindsdien niet of amper gebruikt is voor distributienetwerken is dat de elektronica veel duurder en veel minder efficiënt was. Gebrek aan kennis is nooit een probleem geweest.

Persoonlijk verwacht ik vrij weinig van een DC netwerk voor snelladers. Het grootste voordeel van DC snelladen is dat er in de auto geen omzetting meer nodig is: de lader levert precies het voltage dat de accu nodig heeft. Een snellader moet dan ook in staat zijn om een breed scala aan voltages te kunnen leveren, dus er is alsnog omzetting nodig in de laadpaal om te kunnen leveren waar de auto om vraagt. Op een centrale plek omzetten naar DC en dat naar de individuele palen voeren heeft dus vrij weinig nut, en je maakt alleen maar de aanleg van de palen een flink stuk duurder omdat je een compleet apart stroomnet moet aanleggen.

[WillySis]

De kennis loopt misschien niet achter, maar de techniek wel. Zo is er voor DC geen goed alternatief voor een aardlekschakelaar en geen verbruiksmeter.
Het aanleggen van een DC netwerk langs snelwegen heeft best kans van slagen. Dat is ook relatief goedkoop. De kabels kunnen in de berm gelegd worden, waardoor je alleen te maken hebt met wegbeheerders. Voor het hele netwerk zijn de locaties ook goed bereikbaar. Het voltage zou in de laadpaal of per cluster van laadpalen aan de vraag van de auto kunnen worden omlaag gebracht kunnen worden. Dit levert een veel efficiënter netwerk op. Een HVDC- netwerk is efficiënter dan een AC-netwerk en omzettingen van AC naar DC geven meer verlies dan DC-DC.
Zeker als laadlocaties ook worden voorzien van zonnepanelen (zoals FastNet dat doet) is een DC-netwerk efficiënter.
Het huidige AC netwerk is niet toereikend om de max. 60 km een cluster van laadpalen langs de Europese hoofdroutes neer te zetten. Extra kabels moeten er dus toch komen. Dat betekent dat men opnieuw de gelegenheid heeft om te kiezen tussen AC en DC. Dat betekend overigens niet dat er gelijk een compleet nieuw landelijk of Europees netwerk aangelegd moet worden. Daar waar het bestaande AC netwerk voldoet kan men dat natuurlijk gewoon blijven gebruiken. Bij een groot aantal hoofdroutes in Europa is dat echter niet het geval.

De historische keuze tussen keuze tussen AC en DC is overigens nergens op gebaseerd. De keuze is eigenlijk gewoon toevallig op de uitvinding van Tesla gevallen en niet op die van Edison.

[laurxp]

Verbruiksmeters voor DC bestaan al jaaaaaren. Het enige dat blijkbaar ontbreekt is de goedkeuring op de Nederlandse markt, maar dat is niet meer dan een bureaucratische bezigheidstherapie. Ik ben geen expert op het gebied van aardlekschakelaars, maar ik zie geen enkele technische reden waarom je geen DC-aardlek zou kunnen maken: je meet gewoon het verschil tussen de stroom heen en de stroom terug? Er lijken inmiddels ook gewoon aardlekschakelaars op de markt te zijn die met DC-stromen om kunnen gaan.

Het aanleggen van een DC netwerk langs snelwegen heeft best kans van slagen. Dat is ook relatief goedkoop. De kabels kunnen in de berm gelegd worden, waardoor je alleen te maken hebt met wegbeheerders. Voor het hele netwerk zijn de locaties ook goed bereikbaar.

Dan moet je dus letterlijk alle snelwegen open graven. Dat is een héél stuk duurder dan de bestaande AC kabel over een afstand van een paar honderd meter of wellicht een paar kilometer wat verzwaren.

Het voltage zou in de laadpaal of per cluster van laadpalen aan de vraag van de auto kunnen worden omlaag gebracht kunnen worden. Dit levert een veel efficiënter netwerk op.

Deels, maar dat kan net zo goed met een laadpaalcluster dat je voed met AC.

Een HVDC- netwerk is efficiënter dan een AC-netwerk

Over lange afstanden, ja. Denk: een paar honderd kilometer.

omzettingen van AC naar DC geven meer verlies dan DC-DC.

Niet waar, in de context van een HVDC-netwerk zullen deze redelijk vergelijkbaar zijn. Moderne AC switched-mode power supplies zijn conceptueel gezien praktisch identiek aan DC buck converters, dus de verliezen lopen niet ver uiteen.

Zeker als laadlocaties ook worden voorzien van zonnepanelen (zoals FastNet dat doet) is een DC-netwerk efficiënter.

Om de zonnepanelen lokaal aan de laadpalen te koppelen is geen DC-netwerk nodig, dat kan gewoon lokaal gebeuren.

Het huidige AC netwerk is niet toereikend om de max. 60 km een cluster van laadpalen langs de Europese hoofdroutes neer te zetten. Extra kabels moeten er dus toch komen.

Klopt absoluut.

Dat betekent dat men opnieuw de gelegenheid heeft om te kiezen tussen AC en DC. Dat betekend overigens niet dat er gelijk een compleet nieuw landelijk of Europees netwerk aangelegd moet worden. Daar waar het bestaande AC netwerk voldoet kan men dat natuurlijk gewoon blijven gebruiken.

Oftewel, je legt gewoon AC aan. Dan moet je namelijk een kabel naar het lokale wijkstation aanleggen, dat hooguit een paar kilometer ver weg is. Het alternatief is namelijk een landelijk HVDC-netwerk, en dat is altijd vele malen duurder omdat dit onderliggende netwerk nog niet bestaat.

De historische keuze tussen keuze tussen AC en DC is overigens nergens op gebaseerd. De keuze is eigenlijk gewoon toevallig op de uitvinding van Tesla gevallen en niet op die van Edison.

Onzin. Er bestond simpelweg geen mogelijkheid om DC over een lange afstand te transporteren, dus was de enige optie om in iedere wijk een DC elektriciteitscentrale te plaatsen. De klanten van Edison moesten bijvoorbeeld binnen 2.5km van de centrale wonen om nog een fatsoenlijke spanning te kunnen krijgen.

De introductie van de transformator maakte het mogelijk om AC centrales buiten de stad te plaatsen, of zelfs om een waterkrachtcentrale tientallen kilometers verder weg neer te zetten! Het was een complete no-brainer, en de enige reden dat mensen uberhaupt denken dat het een "keuze" is, is omdat Edison erg succesvol was met zijn propaganda.

[Darksteel83]

Ik ben het eens met bijna alles wat je schrijft.

Om de zonnepanelen lokaal aan de laadpalen te koppelen is geen DC-netwerk nodig, dat kan gewoon lokaal gebeuren

Ik zie zelf een DC-micro grid ook als een netwerk. Een DC-micro grid zou voor zonnepanelen en DC laadpalen ook al een grote meerwaarde kunnen bieden. Omdat je dan met een beperkte net aansluiting of eventueel zelf zonder. Toch met een hoog piek vermogen auto's kunt laden.

Ver zou je met een DC net ook nog 2 AC netten aan elkaar kunnen knopen zonder frequentie issues. Maar dit is dan wel vaak duurder als verzwaren. Ik verwacht dat dit weinig gebeurt tenzij het gecombineerd wordt met andere toepassingen om dit DC net. Zoals duurzame opwek.

Tennet heeft met het Target grid plan dit gecombineerd. Dus duurzame opwek op HV DC en de koppeling naar diverse plekken op AC netten in diverser landen. In Duitsland komen er wel HV DC verbinding op land. In Nederland tot nu toe nog niet.

Het zou mijzelf niet verbazen als er in de toekomst wel veel meer DC netten komen ook over land.

Maar waarschijnlijk zie je dat dan meer in landen waar het net beperkter is dan in Nederland.

Het is nu nog allemaal vrij nieuw en dus duur en nog niet bewezen. Veel van dit soort dingen moeten zich eerst bewijzen. En gezien de impact van issues is dat ook wel goed.

Maar dat die DC meter nog steeds niet mag in Nederland vind ik erg stom en ik verwacht voor stichting gelijkspanning ook erg frustrerend.

[Darksteel83]

Er is wel een verbruiksmeter. Hij is alleen niet toegestaan om op te verrekenen in Nederland. Omdat het volgens regels perse AC meters moeten zijn.

In Duitsland zijn er wel meters toegestaan. Dit is de eerste die ik even snel vind.
https://www.electronicspe...-solution-for-ev-chargers

Verder ben ik het wel redelijk eens met je post. Behalve dan dat AC toentertijd wel echt beter was. Want een transformator is echt veel beter dan DC/DC oplossingen die er voor de moderne vermogens elektronica waren. Nu wordt het wel steeds meer dat DC voordelen krijgt.

[WillySis]

AC was in het verleden wel beter, maar dat was niet de rede om voor AC te kiezen. Het eerste netwerk was zelfs een DC netwerk (Pearl Street, New York) en is nog een aantal jaar de standaard geweest. Veiligheid was toen nog niet aan de orde. Het voltage aanpassen evenmin. De energie diende voornamelijk voor gloeilampen en die zijn (zeker in die tijd) niet zo gevoelig voor het voltage.

De keuze voor AC is uiteindelijk pas gekomen door de Chicago World Fair (1893) waar het contract General Eletric (DC) verloor van George Westinghouse (AC). Eigenlijk simpelweg omdat de laatste de expositie voor ruwweg $ 150.000 minder van energie kon voorzien. Dit netwerk wordt gezien als het eerste "grootschalige" elektriciteitsnetwerk. Dit maakte AC echter nog niet tot de standaard.

De definitieve doorbraak van AC heeft Tesla bewerkstelligd door wat grootspraak. Hij beweerde dat hij met een centrale in de Niagara Falls niet alleen het nabijgelegen Buffalo, maar heel het Oostelijk deel van de VS van stroom (AC) kon voorzien. Bij die gelegenheid kwam pas voor het eerst de behoefte om het voltage aan te passen.
General Electric schakelde toen ook om naar AC, domweg omdat dat goedkoper was.

Volledige verhaal na te lezen op: https://www.energy.gov/articles/war-currents-ac-vs-dc-power.

DC meters zijn er inderdaad wel (al zijn ze schaars en duur), De goedkeuring in Duitsland loopt voor op de (internationale) standaarden. Daarover heeft het NMi pas een jaar geleden een paper gepubliceerd wat de weg vrij maakt voor internationale certificatie van DC meters (https://nmi.nl/nmi-decides-to-apply-mid-for-dc-meters/).

[Darksteel83]

Een DC netwerk voor DC laders heeft bijvoorbeeld als voordeel dat je maar een kleine aansluiting nodig hebt om af en toe op een paar laadpunten een hoog vermogen te kunnen leveren. Met een lokale accu en paar palen daarbij in de buurt kun een hoog piekvermogen leveren. En dan later de accu weer rustig bij laden. De laadpalen kunnen ook automatisch trager laden als de spanning daalt zo voorkom je overbelasting in het net.
Met lokale zonnepanelen (heel groot veld) kan een DC net zelfs werken zonder AC aansluiting. Of met een beperkte AC/DC omzetting eigenlijk altijd werken en ook nog wat terug leveren als er geen auto's laden.

Je hebt wel gelijk dat de DC/DC vroeger veel duurder en veel minder efficiënt was. Maar tegenwoordig denk ik niet meer dat dit nog klopt. Productie die echt in massa gemaakt worden zoals USB laders zijn echt veel lichter dan transformatoren van hetzelfde vermogen. Volgens mij zijn ze misschien zelfs ook wel veiliger bij een kortsluiting aan de DC zijde. Ook zijn ze denk ik goedkoper. DC/DC omzetters zijn wel altijd veel ingewikkelder dan transformatoren. Maar dat is bij goede massa productie volgens mij geen relevant nadeel.

[Anoniem: 80910]

Vergeet ook niet dat dc bij 100 V al dodelijk kan zijn terwijl dit bij wisselspanning veel hoger is.

[laurxp]

Juist andersom, bij dezelfde stroomsterkte is DC veilig tot een hoger voltage. DIN EN 61140:2016 legt de grens bijvoorbeeld op 50V AC, of 120V DC.

En alleen het voltage zegt bijzonder weinig. Je kan rustig 10kV overleven als de stroom maar laag genoeg is, en als er een paar 100A door je lichaam loopt ben je ook gewoon morsdood als het maar een paar volt is.

[Darksteel83]

Het is niet mogelijk dat er 100 A door je heen gaat en dat de spanning dan maar een paar volt is. Je interne weerstand is daarvoor veel te hoog.

Het is wel zo als er 100 A door je heen gaat je heel heel waarschijnlijk dood bent. Maar dat gebeurt alleen bij hoge spanningen. Denk aan een bliksem inslag.
Maar bij een bliksem inslag er gebeuren dan zoveel vreemde verschijnselen als plasma vorming. Dat je soms geraakt kan worden door bliksem en het alsnog kan overleven. Op je huid heb je dan wel een soort patroon staan.

[LittleKiller]

Dit was ook mijn eerste gedachte. Nu kunnen we een grote trafo neerzetten in elke wijk. Moeten we dat gaan vervangen door een dc-dc die naar de midden spanning gaat?

Naar mijn weten zijn er weinig power elektronica componenten die in applicaties te gebruiken zijn op de midden spanning.

Laat staan hoogspanning. Dc netten zijn best interessant want wat Henry zegt klopt wel, maar er zitten te veel haken en ogen aan.

Generatoren moeten fundamenteel worden aangepast want een dc motor bestaat eigenlijk niet tenzij er allemaal elektronica aan vast hangt.

[Darksteel83]

Beetje off-topic. Maar DC motoren bestaan wel. Ze zijn alleen eigenlijk altijd vervangen door AC motoren met frequentie regelaar. Vroeger werden DC motoren bijvoorbeeld gebruikt in een trein. Maar door de sterk verbeterde vermogens elektronica is een AC motor nu veel beter. DC motoren slijten namelijk harder door dingen als sleepringen.

Midden spanning DC zie je nu inderdaad nog zeer weinig. Maar dat komt waarschijnlijk omdat de moderne voordelen van DC niet voldoende voor die toepassing zijn om de huidige systemen te vervangen. En ik denk trouwens dat DC nu ook nog niet beter is voor de meeste nieuwe toepassingen in middenspanning in Nederland. Maar wel dat het met voldoende ontwikkeling beter wordt dan AC.

Zolang je niet mag afreken met een DC meter heeft het trouwens als gigantische nadeel dat je geen geld mag vragen voor wat je doet.

Ik denk niet dat we ooit nog DC generatoren gaan maken. Want zon naar DC, windmolen gelijk richten naar DC, waterstof in brandstof cel naar DC dat is meer de toekomst wanneer je voor DC gaat.

[LittleKiller]

Die DC generatoren zijn nog steeds AC motoren met brushes toch?

[Darksteel83]

Ik heb al heel lang geen DC generator meer gezien. Behalve misschien een lego motortje de andere kant opdraaien. Maar uiteindelijk zijn dit alsnog wel wisselende magneetvelden inderdaad. Dit wissel gebeurt dan door met brushes steeds andere contacten te gebruiken. Die brushes slijten best wel.

Zonnepanelen zijn ook wel een soort DC generator maar die zou ik toch niet zo noemen.

[!null]

Zonnepanelen, maar ook een brandstofcel, zijn wel DC generatoren.
Maar inderdaad niet de standaard on-demand fossiele bronnen.

[Darksteel83]

Ze werken ook niet echt als een normale generator.

Bij de meeste elektro motoren kun je kiezen of je iets aandrijft of dat je juiste een beweging omzet in elektriciteit.


Wanneer hij beweging omzet in elektriciteit word het een generator genoemd. Voor wissel spanning zie je deze in bijvoorbeeld een gas, of kolencentrale.
Maar voor DC zie je ze nooit meer.

[jeronimo]

Ja, maar dan wel met een commutator, geen gewone sleepring.

[!null]

Hoeft wellicht ook niet perse DC motor te zijn, je kan altijd nog die AC in een rectifier stoppen toch? Niet dat het daarmee klaar is.

Maar, andere kant van het verhaal, veel motoren, ook in het huishouden, zijn juist van AC maar (BL)DC aan het gaan.
Of het nou wasmachine of warmtepomp is.
De 230v AC wordt omgezet in DC en dan wordt met een omvormer/inverter de motor wat exacter aangedreven dan vroeger (op de 50hz of met VFD)

[Reactie gewijzigd door !null op 22 juli 2024 13:17]

[Darksteel83]

Het ziet nog maar heel weinig echte DC motoren. Maar met moderne elektronica kun je wel AC motoren of stappen motoren aansturen. Ergens in deze elektronica zit dan wel stukje wat gelijkspanning is.

Omdat echte DC motoren veel meer slijtage hebben zijn ze ook gewoon niet zo handig.

Vroeger was de regel elektronica er nog niet om bijvoorbeeld een AC motor op snelheid te regelen. Daarom had een DC motor toen nog voordelen.
Mijn lego motortje was dacht ik wel een echte DC motor. Misschien zitten ze ook nog wel in bijvoorbeeld een electrische tandenborstel.

Maar echte DC generatoren die beweging omzetten in DC. Die heb ik al lang niet meer gezien.

[laurxp]

Naar mijn weten zijn er weinig power elektronica componenten die in applicaties te gebruiken zijn op de midden spanning.

Ohmse weerstanden, dus verwarmingselementen? Daarbij maakt het voltage niet uit, en een hoger voltage maakt dunnere draden mogelijk.

Er zijn wel wat toepassingen waar je enorme hoeveelheden DC-stroom nodig hebt - zoals bijvoorbeeld het Hall–Héroult proces om aluminium te maken of de electrolyse van water om waterstof te maken - maar daarbij gebruik je vrij lage voltages, vaak zelfs onder de 10V.

[LittleKiller]

Sorry als ik het over power elektronica heb denk ik zelf vaak aan half geleiders.

Daarnaast noem ik DC een strakke spanning met een ripple van minder ~10% van de spanning. Veel applicaties waarbij DC op hoog vermogen wordt gebruikt maakt meer gebruik van pseudo DC. Wij noemden dat altijd de tieten spanning

[Reactie gewijzigd door LittleKiller op 22 juli 2024 13:17]

[!null]

Iets met lage voltages kun je natuurlijk in serie doen. Zo werken accu's natuurlijk maar ook brandstofcellen.

[Ablaze]

Dat klopt allemaal, je bekijkt het echter wel door de bril van de huidige realisatie. Met name voor huishoudens ben ik het er niet zo mee eens.

1. Huizen hebben geen AC nodig. Zelfs wasmachines, zwaar gereedschap en dergelijke kunnen prima op DC werken omdat ze omwille van efficiëntie toch een eigen inverter hebben.

2. Huizen hebben intern maar 2 soorten aansluitingen nodig: USB C gebaseerd (tot 240W) en een andere aansluiting voor hoge vermogens. Dat apparaten verschillende spanningen nodig hebben maakt niet uit, USB ondersteunt een hele reeks met spanningen.

2. Zonnepanelen leveren al DC, dus waarom zou je daar AC van willen maken? Zonnepanelen moeten accu's laden of lokale apparaten voeden, zo dicht mogelijk bij de bron.

Voor infrastructuur en industrie is het uiteraard een ander verhaal.

[laurxp]

Dat klopt allemaal, je bekijkt het echter wel door de bril van de huidige realisatie.

Uiteraard, we hebben als maatschappij vele miljarden geinvesteerd in de huidige infrastructuur. Als je dat wil weggooien en de maatschappij voor decennia op wil schepen met compatibiliteitsproblemen moet je daar een hele goede reden voor hebben.

1. Huizen hebben geen AC nodig. Zelfs wasmachines, zwaar gereedschap en dergelijke kunnen prima op DC werken omdat ze omwille van efficiëntie toch een eigen inverter hebben.

Deels. 95% werkt inderdaad prima op DC en zou je net zo goed kunnen voeden met 200V DC.

Die vlieger gaat alleen niet op voor de driefaseaansluiting van je inductiekookplaat, warmtepomp, of autolader: als je die wil overzetten naar DC zit je óf vast aan absurd dikke kabels, óf je moet alle apparatuur een veel hoger voltage geven met alle bijbehorende nadelige gevolgen. Je gaat niet zomaar 10kW over DC trekken, laat staan op een manier die ook door consumenten veilig te gebruiken is.

2. Huizen hebben intern maar 2 soorten aansluitingen nodig: USB C gebaseerd (tot 240W) en een andere aansluiting voor hoge vermogens. Dat apparaten verschillende spanningen nodig hebben maakt niet uit, USB ondersteunt een hele reeks met spanningen.

Het probleem is dat "USB-C" niet geschikt is voor een compleet huishouden. Om al die verschillende voltages te ondersteunen is er actieve electronica nodig om de invoer om te zetten in wat de gebruiker nodig heeft. Dat ondermijnt juist het hele principe van een "stroomnetwerk" waar je één centrale omvormer hebt naar een enkel voltage, die daardoor erg efficient kan zijn. In plaats van een regulier 230V AC stopcontact van €5 waar je een apparaat met een interne voeding van €2 in propt, moet je nu ineens in ieder stopcontact een ingewikkelde USB-C voeding stoppen van €30-40.

Daarnaast, waar ga je al die USB-C voedingen mee voeden? 230V AC naar iedere USB-C voeding, of een centrale adapter naar 200V DC die je vervolgens in je stopcontact weer omzet naar je USB-C voltages? Een DC netwerk suggereert het laatste, maar dan maak je dus alleen maar alles nodeloos ingewikkeld omdat de stroom oorspronkelijk toch van AC af komt.

2. Zonnepanelen leveren al DC, dus waarom zou je daar AC van willen maken? Zonnepanelen moeten accu's laden of lokale apparaten voeden, zo dicht mogelijk bij de bron.

Helemaal mee eens, als je een powerwall hebt is het compleet zinloos om deze met zonnepanelen via DC-AC-DC op te laden. Verder maakt het niet héél veel uit: het voltage dat uit je zonnepanelen komt is toch niet gelijk aan wat er in je apparaten gaat, dus er is altijd één of andere omvormer nodig.

[wijnoltz]

En hoe zit het met de veiligheid in huis, 230v kan nog wel eens een flinke schok geven , die hebt je niet met 5v

[laurxp]

Aan de andere kant is met 5V de stroom véél hoger.

Een oplader van 240W is voor gaminglaptops niet onrealistisch. Op 5V zou je daar 48A voor nodig hebben. Stel, je hebt een draad van 15 meter van je meterkast naar je stopcontact. en je vind een spanningsverlies van 0.5V over de draad acceptabel. Om toch op die 240W te komen breng je vervolgens de stroom op naar 53A - gewoon je standaard P = U x I.

Wat voor kabel moet je hier voor gebruiken? Volgens de Wet van Ohm staat een spanningsverlies van 0.5V bij 53A gelijk aan een weerstand van 0.0094 ohm. Dat is voor beide draden, dus een enkele draad mag een maximale weerstand hebben van 0.0047 ohm. Dat gooien we in een rekentool omdat we te lui zijn om het handmatig te doen, en we zien dat daarvoor een kabel nodig is met een kabeloppervlak van 54mm2! Ter vergelijking, normale installatiedraad is 2.5mm2, en met dit kabelformaat verliezen we dus al 10% van de energie aan de kabel. We hebben dus echt absurd dikke kabels nodig als we 5V willen gebruiken voor zelfs een triviaal thuis-DC-netwerk.

Een bijkomend risico is dat je de zekeringen ook voor zulke hoge stromen moet maken. Om het equivalent van de huidige 16A 230V zekeringen te hebben, moet je 5V zekering 736A aan kunnen. De zekering springt pas als de weerstand van de verbruiker lager is dan 0.0067 ohm. In andere woorden, je kan het kortsluiten met een stukje installatiedraad van 2.5mm en de zekering springt niet eens! Het is te veel werk om dat nu uit te rekenen, maar dat stukje installatiedraad zal heet genoeg worden om met gemak je huis in de fik te steken. Dus nee, het is niet "veiliger" omdat je geen schok zal krijgen.

[JWerken]

Volledig mee eens (heb zelf vermogens elektra en elektronica gedaan, begin jaren 70).
Een groot probleem bij DC, zeker bij spanningen hoger dan 50 Volt, dat het *zeer* gevaarlijk wordt en dat schakelaars en wandkontaktdozen (stekkers) een vlamboog trekken op het moment dat je wil afschakelen.
(denk hierbij aan de V-vormige afleiders die bij de spoorwegen worden gebruikt).

[looyenss]

Er is de afgelopen jaren genoeg veranderd in de beveiligingen, afschakelen vlamboog is door vermogenselektronica gewoon te regelen.

overigens bedoel je denk ik 120V DC, onveilige 50V is weggelegd voor AC

[Frij5fd]

Je opmerking doet me denken aan een event in Rotterdam (jaren '80), waarbij de DC-voeding van de tram kortsluiting maakte en een een vlamboog trok die het zandbed eromheen verglaasde. Ook andere kabels en leidingen werden daardoor geraakt en hadden functieverlies. Als civiel techneuten waren we behoorlijk benauwd voor dat soort DC-kabels. We waren best wel wat gewend, met 150 kV-kabels in de haven, maar in de stad was het werken door de beperkte ruimte en de drukte veel lastiger, waardoor een incident zomaar plaats kon vinden

[donny007]

In een cirkeltje elkaar upvoten op basis van onderbuikgevoel en achterhaalde feiten.

laat dan wat tegengeluid horen, waar blijven de linkjes naar de papers & case studies die jouw standpunten onderbouwen?

Als je dan reageert wordt je gedownvote.

Reacties die niet bijdragen aan de discussie worden niet gewaardeerd, zeker als je op de persoon gaat spelen in plaats van inhoudelijk te reageren. Met dat laatste vergaat direct al je geloofwaardigheid.

[looyenss]

Ik reageerde ergens anders al om de papers van Mackay te lezen en DC Industries te bekijken. Ook is prof. De doncker van de RWTH een aanrader.

Het is met dit onderwerp verrekte lastig kort en bondig te onderbouwen omdat het zo’n complex onderwerp is

[Rolf]

https://scholar.google.co...list_works&sortby=pubdate

https://scholar.google.co...list_works&sortby=pubdate

Voor degene die zich (net als ik) afvragen wie die personen zijn die je aanhaalt.

[looyenss]

https://scholar.google.co...s?user=hH3CJhcAAAAJ&hl=en

https://scholar.google.co...s?hl=en&user=p89fKBYAAAAJ

ook aanraders

[TWeaKLeGeND]

Niemand vraagt om kort en bondig. Je WIST welke reacties je interview zouden opleveren, en je had je daar op kunnen voorbereiden. Ik vindt het ontzettend jammer dat je dat niet gedaan hebt want ik had graag goed onderbouwde reacties gezien die dieper gaan dan 'je lult want je kennis is achterhaald'. Of 'ga zelf onderzoek doen door papers te lezen'. Een tussenweg met stevige reacties van jou op de 100% verwachtte tegenreacties was ideaal geweest. Ga je daar nog een poging te doen later op de dag of moet ik toch papers van mackay op mijn 'ooit eens doornemen' lijst zetten?

[Reactie gewijzigd door TWeaKLeGeND op 22 juli 2024 13:17]

[looyenss]

Het is veel te complex om hier in de tekst samen te vatten, ik doe dit werk nu 15 jaar en heb in die periode een hoop moeten leren. Er wordt gevraagd om bronnen, die geef ik. Ga die eens lezen in plaats van oreren dat het allemaal niet klopt zonder dat er steekhoudende onderbouwde argumenten worden gegeven.

De bronvermelding vraag gaat om de een of andere reden maar 1 kant op.

Mackay, Bauer, den doncker en ongeveer iedereen die daar afstudeert…

[Reactie gewijzigd door looyenss op 22 juli 2024 13:17]

[TWeaKLeGeND]

Van mij even een heel concrete vraag die je wel gemakkelijk zou moeten kunnen beantwoorden:

Hoe lang kan je met HVDC gaan zonder achterlijk grote verliezen? Is het mogelijk om 50% van de omtrek van de aarde te overbruggen met beheersbare kosten (mag uiteraard gewoon miljarden kosten) en verliezen? Puur economisch en natuurwetenschappelijk gezien (dus excl de bureaucratie en politiek)

[Reactie gewijzigd door TWeaKLeGeND op 22 juli 2024 13:17]

[looyenss]

Er is een omslag punt waar h2 transport goedkoper is dan HVDC, wel is het zondag China met 1400 kV experimenten (wij gaan in Europa niet boven de 525) doet op echt grote afstanden maar de daadwerkelijke resultaten zijn mij niet bekend nog

[TWeaKLeGeND]

Zijn de resultaten niet 95% natuurkunde en 5% testen in praktijk?

De vraag 'kan een HVDC lijn tussen europa en het VS met deugdelijke capaciteit en zonder zeer extreme kosten of verliezen' is dus iets wat we simpelweg nog niet weten?

[looyenss]

HVDC tussen eu en VS is denk ik zelfs theoretisch best lastig. Los van de praktijk

Er zijn wel studies van een HVDC tussen Marokko en UK maar ook dat gaat niet vanzelf https://xlinks.co/morocco-uk-power-project/

Mijn oproep is meer gebruik DC waar het nuttig is, hele lange afstanden blijft een molecuul denk ik superieur

[Bruin Poeper]

"HVDC tussen eu en VS is denk ik zelfs theoretisch best lastig. Los van de praktijk "

Ik voorzie juist een grootse toekomst voor Oost-West HVDC verbindingen, welke rondom de aarde gaan.
Je hebt dan altijd overal de beschikking over zonneënergie.
In China heb je al diverse lijnen van ~2000km.
Vanuit Australie naar Singapore komt een lijn (in 2027 in bedrijf) van 4500km, kost $35 miljard en doet 20GW: https://en.wikipedia.org/wiki/Australia-Asia_Power_Link
Tussen Europa en Amerika is het 6000km, dus dat zou binnen afzienbare tijd ook moeten lukken.
Het zal wat centen kosten, maar het lijkt me makkelijker uitvoerbaar omdat het nieuwe techniek is.

Als je verder rekent.... 20GW levert 8 miljoen Nederlandse huishoudens 'snachts 250 Watt, wat voldoende is voor het licht, internet,. de koelkast en de TV.
Als die energie van zonnepanelen een halve aardomtrek verderop moet komen heb je ~20.000km HVDC lijn nodig. Met de Australische lijn als referentie kost dat €150 miljard, per Nederlander €8000. Mij lijkt het dat zo'n kabel een mensenleven lang mee gaat, dus per jaar is het misschien €200/NL'er. Voor dat geld hebben we altijd zonnestroom terwijl onze overtollige zonnestroom goed verkocht kan worden aan de nachtzijde van de aardbol.

Vergelijk dit eens met het ombouwen van miljarden huisinstallaties en apparatuur van AC naar DC.
DC voor thuis kan m.i. alleen bij nieuwbouw, je zult 50 jaar nodig hebben om AC te laten uitsterven.
China zou op dit gebied voorop kunnen lopen, maar voorzover ik weet zijn ze er nog (totaal) niet mee bezig.

[Reactie gewijzigd door Bruin Poeper op 22 juli 2024 13:17]

[TWeaKLeGeND]

Het gaat me puur om de theorie. Is zon UK marokko lijn om de zon te exporteren? (Edit: ja) Want daar ging het me om. Hoe realistisch het is om via DC zon/wind etc te exporteren niet alleen om fluctuaties op te vangen maar permanent van ideale plekken naar veel lastigere plekken of in het ultieme geval een rondje om de aardkloot met veel vertakkingen om in het donker energie te verbruiken uit het licht duizenden km verder. Puur theoretisch of we dat als mensheid zouden kunnen klaarspelen zonder 50% verlies op transport etc

[Reactie gewijzigd door TWeaKLeGeND op 22 juli 2024 13:17]

[Gody]

Men haalt gewoon feitelijke zaken / praktische problemen aan. Als je niet niet kunt beantwoorden/weerleggen met daarbij behorende kennis of bronnen geeft dat m.i. een van twee dingen aan:
1. Er is een probleem waar nog geen oplossing voor is / wat lastig op te lossen is.
2. Je beschikt niet over voldoende kennis mbt het onderwerp of de genoemde problematiek.

Beide is geen probleem; je hoeft namelijk niet te reageren. Wat je in ieder geval niet met doen is dingen ongefundeerd wegwuiven, mensen die je niet kent beledigen, comments verwijderen en zuur gaan lopen klagen. Daar help je niemand mee.

[Anoniem: 91634]

En naast de transformeren werken grote dynamo's van de energie centrales ook op AC. Juist op zulke grote vermogens wil je het liefst het allemaal zo simpel mogelijk houden in de plaats van het inzetten van kwetsbare elektronica.

Sowieso hebben we in onze net heel veel transformeren die de net spanning omhoog of omlaag transformeren voor langere distributie. Zo transformeren gaat gaat geloof ik makkelijk 60 jaar mee zonder dat iets van onderhoud nodig is en kan prima tegen spanningspieken zonder dat er iets defect raakte.

Met een actieve inverter wordt dit veel moeilijker en kostbaar, helemaal op zulke vermogens.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 91634 op 22 juli 2024 13:17]

[Terracotta]

Ben momenteel bezig met mijn eigen elektriciteit te leggen en ondanks dat korte afstand 24VDC zal zijn voor verlichting en usb-c laders, is de verdeling per verdiep nog altijd AC vanwege:
1) hogere spanning, dus lagere verliezen.
2) de veiligheid van de onderbrekingen: AC gaat door nul, waardoor doorslagen eenvoudiger te onderbreken zijn dan DC doorslagen. Hij haalt zelf aan dat er licht over veiligheid gegaan wordt bij lage spanningen.

Voor lage vermogens over korte afstanden zoals slow charging en LED lampen is DC ideaal. Voor hoge vermogens en lange afstanden zoals windmolenparken is DC ideaal, de verdeling in het huis op AC houden is niet zo idioot als het lijkt.

[E.vd.M]

Helemaal mee eens, DC integratie op huis/wijkniveau is totaal de plank misslaan. Zoals in het artikel aangegeven is, nieuwe stopcontact, zekeringskast en actieve power management, trafo huisjes etc etc. Daarbij komt ook nog dat 100% van al onze consumer electronics voor AC ontworpen, ontwikkeld en geoptimaliseerd zijn.

Uitschakelen van zonnepanelen wanneer het te zonnig is blijft ook bij DC, want het net kan maar zoveel aan energie opnemen. De enige lokale DC toepassing die ik nog zie is de thuisaccu (of geïntegreerd EV accu), met sturing gebaseerd op overcapaciteit, stroomprijs en eigen productie van PV. Hopelijk gecombineerd met load matching (ik snap niet waarom dit nog niet verplicht wordt in nieuwe electronica zoals wasmachines, koelkasten en EV laad apparatuur), dan zijn we er wel denk ik.

[procede]

Ik miste nog een argument voor HVDC: Je netwerken hoeven niet synchroon te lopen.

[Brent]

Wat ik vooral mis is kwantificatie: hoeveel % winst in energieverliesvermindering levert het op dan? En hoeveel kost het?

[elteck]

Ben het met je eens dat we geen 5V USB-C distributie in huis gaan krijgen. Dat zou simpelweg veel te veel koper kosten. Maar die simpele betrouwbare trafo is wel een probleem. Die zijn duur, en maken we helaas niet meer volledig zelf. Voor je kritische infrastructuur wil je niet afhankelijk zijn van import uit verre landen.
Ik mis in de hele argumentatie ook de verandering van het energie-net. Energie opwekking was ooit centraal, en met een beperkt aantal generatoren die de frequentie van het net bepaalde. Nu ga je steeds meer naar de-centrale energie opwekking, met vele energie bronnen, die elk individueel met elektronica op het net gesynchroniseerd worden. Naarmate de bijdrage van zonnepalen, windmolens, batterijpakken, groeit, wordt het steeds moeilijker dat 50Hz net stabiel te houden. Een DC net kent die beperking niet, omdat je niets met net frequentie te maken hebt. Persoonlijk verwacht ik dan ook dat we eerst naar een hybride oplossing gaan, met gelijkstroom voor de langere afstand , en lokaal een wisselspanning distributie. Op de hele lange termijn zou het me niet verbazen als alles gelijkstroom wordt, maar gegeven de benodigde investeringen, zal dat nog wel even duren.

[laurxp]

Voor je kritische infrastructuur wil je niet afhankelijk zijn van import uit verre landen.

Gelukkig kunnen we ze gewoon uit Duitsland halen.

Naarmate de bijdrage van zonnepalen, windmolens, batterijpakken, groeit, wordt het steeds moeilijker dat 50Hz net stabiel te houden. Een DC net kent die beperking niet, omdat je niets met net frequentie te maken hebt.

Met DC heb je precies hetzelfde probleem, maar dan met voltage. Overigens zorgen zonnepanelen niet voor frequentie-instabiliteit, maar voltage-instabiliteit: traditionele draaiende generatoren gaan bij het plotseling toe/afnemen van belasting sneller of langzamer draaien (waardoor de frequentie fluctueert), maar DC-naar-AC omvormers hebben hier geen last van en volgen gewoon de bestaande netfrequentie die ze meten.

Op dit moment schakelen zonnepanelen al automatisch uit als de lokale spanning te hoog is, en juist met batterijen kan je deze instabiliteit voorkomen. Als het voltage hoger is dan gewenst laat je ze laden, als het voltage lager is dan gewenst laat je ze leveren.

Momenteel zijn er al centrale regelcentra om het net op precies de juiste voltage en frequentie te houden, waarbij ze op afstand de output van generatoren kunnen aanpassen. In de toekomst zal dit waarschijnlijk niet veel veranderen.

[elteck]

Je wilt niet weten hoe afhankelijk we zijn voor de kritische materialen en componenten, maar dat geldt helaas ook voor de halfgeleider industrie. Eu en de VS zijn daar mee bezig gelukkig, maar ik las een tijdje terug dat er specifiek alarm was geslagen voor transformatoren. Kan dat artikel even niet vinden.

Zoals je aangeeft, DC - AC omvormers, meten de net-fase, en de spanning. Beide moeten kloppen. Stel nu dat meerderheid van de energie door deze DC-AC omvormers geleverd wordt. Wie bepaalt op dat moment de fase? Wie volgt wie op dat moment? Doe maar eens een net-simulatie, je zal zien dat dat niet kan. Het is een orkest zonder zichtbare dirigent. De enige manier dat je dat kan oplossen, is middels een onafhankelijk referentie signaal. Het kan wel, we hebben ook een netwerk tijd protocol, maar simpel is het niet.
Met DC heb je die uitdaging niet. Als inderdaad het aanbod hoger is dan de vraag, en je hebt geen batterij, dan gaat de spanning omhoog, en kun je niet meer leveren. Die regeling is vrij simpel, je maakt de leverstroom afhankelijk van de spanning, en stopt als de spanning te hoog wordt. Dat doen we nu ook al. Zolang alle leveranciers dezelfde DC referentie spanning aanhouden, is er geen probleem. Het grote verschil is, een DC referentie kun je lokaal genereren, een AC referentie moet globaal zijn.

[Chatslet]

Ik ben hier toch nog even wat sceptischer over. Op huisniveau kun je natuurlijk prima gelijkspanning over de bekabeling sturen en je krijgt er dan met dezelfde kabeldikte net iets meer meer vermogen doorheen en het verlies zal ook minder zijn wat natuurlijk leuk is voor je zonnepanelen etc... Dat lijkt dus heel praktisch en leuk totdat we naar veiligheid gaan kijken. Als je per ongeluk 230 volt wisselspanning aanraakt dan doet dat pijn maar laat je het in de meeste gevallen vanzelf los en moet je even bijkomen van de schrik. Als dat gelijkspanning is dan verkramp je en kun je niet meer los laten. Ook met een zekering of automaat is dat al genoeg om iemand te doden of op zijn minst zwaar te verwonden en blijvende schade aan te richten. Om dat veilig te krijgen moet die spanning dus drastisch omlaag. Om dat hetzelfde vermogen te transporteren moet het amperage omhoog en moeten de kabels dus flink dikker waarmee je het voordeel dus volledig teniet doet. Kijk bijvoorbeeld maar eens naar de kabels in een auto. Een sigarettenaansteker levert relatief weinig vermogen (100 a 120 watt) maar is vaak op 10 ampere of meer afgezekerd en de kabel die daarheen loopt is serieus dik. 10 ampere in een AC installatie in huis zit dan weer rond de 2300 watt wat dan bijvoorbeeld genoeg is om een oven, boiler, wasmachine of vaatwasser op te laten werken.

[FX16]

Even gecharcheerd: mbo’ers vinden techniek leuk, maar de energietransitie boeit ze geen ruk. Dat levert soms flinke discussies op.

Maar natuuuuuuurlijk!
Nu ik eventjes!
Even gechargeerd ,idealisten verliezen de realiteit uit het oog.

En dan nu de 2 centen van deze xennial MTS E persoon.

Zo werkt V2L met een enkele fase en is het vermogen om terug te leveren dus beperkt. Bovendien maakt iedere auto zijn eigen 50Hz-frequentie, die dus eerst gesynchroniseerd moet worden. Dat is best complex, want de netbeheerder wil niet dat het net verstoord wordt.

Dit is echt onzin van de bovenste plank want elke solar omvormer maakt ook zijn eigen 50HZ klok die ook eerst gesynchroniseerd moet worden voordat er geleverd kan worden.
Verder is er met een hogere AC spanning zat mogelijk .

Beter dat we in de woonwijken gewoon 800V AC 25 A op een enkele fase gaan neerleggen voor EV's warmtepompen en solar , dat is 20KW
Dat is kosten efficiënter dan een compleet nieuwe DC infra aanleggen.
Waarom AC 800V gem ?
Omdat je de laadstandaard van 400V of 800V DC makkelijk wil kunnen volgen

Er zal dan 1 - 4mm2 HVAC fase in of om het huis nodig zijn voor de 800V AC uit de solar omvormer naar de 800V ac kast buiten
Waarom 4MM2?
Omdat er mogelijk ontwikkelingen op het gebied van solar efficiëntie aan komen , dan is wat headroom in een gemiddeld huis wel erg fijn

De rest kan buiten( buitenunit warmtepomp en laadpaal )
Inductie op 230V houden IVM de veiligheid in de keuken.

Voordeel is dat flink snel laden dan mogelijk zal zijn
Je kan dan theoretisch 25A + 25 trekken
25A uit het net en 25A van solar ( mocht je zo veel power hebben liggen )
Dat is 40KW


En als je het verhaal van klokken aanhaalt moet je wel zo eerlijk zijn en zeggen dat er met DC helemaal niks meer te synchroniseren valt, geen netfrequentie = geen klokfrequentie = heel veel hardware waardeloos , niet bepaald groen.
Er zal dan een andere oplossing moeten komen , misschien via de geleiders maar juist dat is ook storingsgevoelig want hoe ga je dat dan weer netjes synchroniseren zodat het EU breed klopt want dat moet wel want er hangen ook tijdkritische zaken aan het net.
Satellieten en DCF 77 achtige oplossingen zijn TE storingsgevoelig.


Dan het verhaal van de DC spanning in wijken en het terug leveren.

De spanning loopt op en de stroom gaat omlaag?
Nee dus !
Als je tegen de grens van de step up converters naar de DC ( of AC ) middenspanning aan loopt is het gewoon een behoorlijk harde grens .
De spanning zal gelijk blijven totdat het maximale vermogen is bereikt want halfgeleiders vinden overbelasting ( te hoge stroom ) niet fijn.
Ga je die grens over dan gaat de spanning niet een beetje omhoog maar theoretisch zelfs oneindig omhoog beperkt door de elektronica in de omvormers waardoor je hetzelfde effect gaat krijgen als nu met die 253 V.
Gooien met overcapaciteit is te duur .

De enige oplossing die nu breed toepasbaar zou zijn is de overtollige energie uit de panelen dumpen in weerstanden of triacs OID om onder het maximale vermogen te blijven , MAW energie wegsmijten.
Het alternatief is en blijft hard afschakelen met of zonder DC

Bij transformatoren zie je dit veel minder omdat er geen harde grens is maar een geleidelijke ( die op huisniveau op 253 V ac staat ) en er is bij transformatoren nogal wat tijdelijke overbelasting mogelijk, de inertie ( lees warmte capaciteit van al dat metaal en olie )


let wel!

Als we een DC net hadden gehad gebaseerd op de oude verbruiksstandaarden had het een drama geweest .
1 omdat het net dan ingericht had geweest op enkel leveren
2 omdat de vermogenslimieten lager en absoluter hadden geweest vanwege de aard van de infra.
Zo bezien is de huidige AC standaard in de woonwijken juist een bijkomstige pre voor groene energie.

[Darksteel83]

Wanneer je op de site van stichting gelijkspanning kijkt. Is het verhaal een stuk duidelijker.

Wanneer de spanning te hoog word op een DC-grid moeten de apparaten die leveren gewoon terug regelen of uit. De stroom zal dan dus vanzelf dalen.

Die 50 Hz is vast voor een paar apparaten nog belangrijk. Maar bij nieuwe apparatuur zie je het echt weinig. Ik denk dat wekkers nog de toepassing zijn waarbij je meeste nieuwe verkopen ziet. De meeste die ik ken gebruiken alleen een mobiel als wekker.

Ik snap trouwens niet dat het grootste theoretische voordeel van een DC Net niet te voorschijn is gekomen in het interview.

Want als een regio van Nederland nu de verbinding met het AC net verliest valt alles daar waarschijnlijk uit omdat de 50 Hz weg is. Heel misschien kan het verder draaien als een soort eiland.

Een DC net zou in theorie door kunnen blijven werken zo lang er voldoende opwek is. Wanneer je bepaalde statusen eigenlijk in de spanning verwerkt. Kan het net dan waarschijnlijk ook lang blijven werken.

Bijvoorbeeld de max is 1000V
Tussen de 900 V en 950 V moeten zonnepanelen terug regelen zodat de spanning niet boven de 950 V komt.
Wanneer de spanning onder de 850 V komt moeten niet belangrijk verbruikers zoals je warmte pomp uit/terug regelen. Wanneer de de minste belangrijke verbruikers het eerst stoppen met gebruiken is de kans het groots dat de gebruikers die belangrijker zijn aan blijven.

En kan met mesh/ring verbindingen veel meer redundant gemaakt worden.

Maar er moet nog heel veel aan standaarden enzovoort gebeuren voordat dit kan.

[langestefan|IA]

De enige oplossing die nu breed toepasbaar zou zijn is de overtollige energie uit de panelen dumpen in weerstanden of triacs OID om onder het maximale vermogen te blijven , MAW energie wegsmijten.
Het alternatief is en blijft hard afschakelen met of zonder DC

Je kunt de MPPT controllers van panelen dusdanig regelen dat ze gelimiteerd worden tot je eigen verbruik. Dan wordt er dus niks geëxporteerd maar raak je ook je eigen verbruik niet kwijt, oftewel de verliezen worden geminimaliseerd zonder dat je alles in een weerstand ofzo hoeft te dumpen. Nog beter is natuurlijk een CV ketel of een elektrische boiler ofzo die als thermische batterij dienst kan doen. Bron: ik doe dit met mijn SolarEdge inverter bij gebrek aan betere oplossing

[Reactie gewijzigd door langestefan|IA op 22 juli 2024 13:17]

[IKON]

Dit artikel is wel heel erg eenzijdig. DC kent nog veel meer nadelen. De meeste zijn hier wel genoemd (kijk even naar de reactie van @laurxp en de reacties bijvoorbeeld, maar zo zijn er veel mensen die nuancering aanbrengen. Waarvoor: hulde aan jullie allen).

Waar ik verder ook nog even op wil reageren is dit stukje:

Jazeker, er zou dan veel meer inzicht en controle zijn. Netcongestie is nu vooral een gemodelleerde Excelsheet, géén meting. Op papier is het net vol, maar dat komt vooral doordat de netaansluitingen van bedrijven bij elkaar worden opgeteld, terwijl bedrijven die capaciteit in de praktijk meestal niet volledig benutten.

Dit klopte 5+ jaar geleden. Wat toen ook meer dan voldoende was gezien de over capaciteit en de vrij lage dynamiek in het net. (Belasting was heel voorspelbaar. Bijna geen decentrale opwek. Etcetera. Zo rond 2018 ontstond er echter een explosie aan decentrale opwek bijvoorbeeld.) Enkele jaren geleden is echter bepaald dat contractuele congestie (congestie afroepen op basis het optellen van wat in de contracten met afnemers/opwekkers staat) niet meer mag. Alleen daadwerkelijk gemeten congestie is reden tot het ook mogen afroepen van congestie. Netbeheerders hebben zodoende keihard gewerkt aan het veranderen van dit systeem, waarbij tegenwoordig wel degelijk op basis van daadwerkelijke metingen (en dus gelijktijdigheid) en voorspellingen van hoe deze meting eruit gaat zien bij bepaalde ontwikkelingen congestie afgeroepen wordt.

Sterker nog, in sommige netdelen ontstaan hierdoor zelfs overbelasting en er zijn al plekken geweest waardoor er wegens overbelasting is afgeschakeld, omdat een groep afnemers of opwekkers ineens toch tegelijk tegen hun maximale contractwaarde vervullen terwijl dat eerst nooit is voorgekomen (en dus op basis van metingen niet meegenomen kon worden in de congestie bepaling). Iets waar wij als ingenieurs al vaak voor gewaarschuwd hebben. Alsmede dat, bijvoorbeeld, bij grote verschuivingen in de balans (zonsverduistering midden op de dag, in 2018 (dacht ik) viel alleen al in Duitsland 900MW aan zonnenopwek weg!), hierdoor enorme issues gaan ontstaan bijvoorbeeld. En dan heb ik het nog niet eens over grote fabrieken met gasovens bijvoorbeeld, die ineens van het gas af moeten en dan elektrische ovens gaan toepassen. Die belasting is enorm.

Het is niet voor niks dat netten jaar en dag overgedimensioneerd werden. Maar goed, ik snap ook waar de noodzaak vandaan komt.

Bron: netcapaciteitsmanagement bij een netbeheerder is de afgelopen 9 jaar mijn werk…

Het valt me toch vaak op dat, vooral ook in de energiesector (misschien dat ik het hier beter herken door mijn eigen kennis en het in elke sector wel voor komt), er veel mensen zijn die een afstudeerprojectje hebben gedaan, vervolgens daar met oogkleppen op mee bezig zijn, denken dat ze de heilige graal ontdekt hebben en brengen vervolgens een heleboel eenzijdige, onkundige, nergens op gebaseerde of gewoonweg niet kloppende “feitjes” de wereld in. Een wereld waar ze dan zelf nauwelijks actief zijn in de kern van de sector en dus ook geen last daarvan ondervinden, maar bijvoorbeeld netbeheerders wel ellende bezorgen omdat die vervolgens weer te maken krijgen met hordes klanten of andere stakeholders waar ze bergen misconcepties weg moeten werken op basis van uitleg die ze toch niet snappen.

Ja het net is in de basis al 100 jaar gelijk, maar vergeet ajb even niet dat de basis principes van elektriciteit al veel langer hetzelfde zijn. En doe ajb nou eens niet alsof mensen 40 jaar geleden dom waren en dingen niet wisten (ik durf zelfs te wedden dat mensen toen veel meer kennis hadden dan nu). “Oplossingen” als DC en andere ellende komen om de zoveel tijd echt wel weer ter sprake. Daar sparren dan zeer kundige (en soms grote) groepen ingenieurs weer over (die wel kennis van zaken hebben), en komen dan weer tot de conclusie dat veel van die “oplossingen” helemaal niet toepasbaar zijn technisch gezien, of maatschappelijk gezien niet haalbaar zijn. Waarbij we al veel verder proberen te kijken dan wat wet- en regelgeving nu zou toestaan (want laat ik maar niet beginnen over hoe beperkend die is. Alhoewel dat wel beter wordt en ik het idee heb dat men in Den Haag begrijpt waar we als netbeheerders naar toe willen/moeten. Maar politiek is stroperig… Dat is niet erg, maar het is wel zo).

En elke keer moeten we dat weer uitleggen, aan mensen die in hun denken niet gehinderd worden door kennis zal ik maar zeggen, en uiteindelijk zijn wij degenen die star zijn en ontwikkeling tegen houden. Op zijn zachtst gezegd enorm frustrerend.

Het energienet is geen klein, op zichzelf staand, black boxje waarin we vrij kunnen sleutelen en waarvan de complexiteit eigenlijk niet aanwezig is. Dit soort problematiek is zeer complex.

P.S. N=1 is echt niet generaliseerbaar. Dus omdat 1 oude rot niet meer wil innoveren voor zijn pensioen zijn netbeheerders zo? Ik ben zelf jong (30-40), maar ik kan je zeggen dat er veel collega’s 50+ en zelfs 60+ (maar ook jonger) zijn die enorm veel verantwoordelijkheidsgevoel hebben als het om ons net gaat, omdat dat al 30 jaar hun baby’tje is. En dat die mensen alle issues nog meer willen oplossen dan ieder ander. En geloof maar dat deze “oude rotten” ALLE opties overwegen. Je kunt ze zo gek niet bedenken. Ook DC. Met veel meer kennis in pacht dan onze Henry (en ikzelf waarschijnlijk). Iets meer respect dan op basis van N=1 vind ik wel op zijn plaats, voor elke ervaren garde, ongeacht de sector.

[Reactie gewijzigd door IKON op 22 juli 2024 13:17]

[looyenss]

Het is geen eenzijdig artikel het is een Community interview waarin iemand wordt uitgehoord over het werk wat ie doet.


Ik merk in mijn werk juist dat het die netbeheerder is die niet gehinderd wordt door kennis over DC als ze het weer eens niet serieus nemen en afschieten…

[IKON]

Ik kan je verzekeren dat we het echt wel serieus nemen. Maar de realiteit is niet zo simpel. Ik kan me voorstellen dat men bij de netbeheerder er een beetje genoeg van krijgt met elke “cowboy” hierover in discussie te moeten gaan, want dat zijn er nogal wat. Dus ik kan me voorstellen dat het soms voelt alsof het afgeschoten wordt zonder ernaar te kijken. Maar ik beloof je dat er echt wel naar gekeken wordt!

DC is echt niet DE oplossing en heilige graal. Net zoals waterstof dat ook niet is, wat veel mensen denken. DC is EEN oplossing die ook vele nadelen heeft als het om het management en vooral beveiligen van een netwerk gaat. Gevaarlijker is dan AC. En nog wel meer nadelen kent. DC kent zijn toepassingen, maar dat is het dan ook.

En vergeet niet. Netbeheerders ontwikkelen geen assets hè. Als morgen ABB of Siemens of weet ik welk bedrijf, met een nieuw soort asset uitkomt die alle problemen met DC (op grote schaal) oplost, wordt het een ander TECHNISCH verhaal. Maar dat is niet de realiteit waar we in leven en alleen techniek is helaas niet het enige argument waar we mee te maken hebben. Ook maatschappelijk gezien is deze problematiek zeer complex.

Dat DC in een kleine black box een oplossing LIJKT snap ik gelijk.

[looyenss]

Ik zeg nergens dat het de heilige graal is. Mijn werk is puur het onderzoeken/in de praktijk brengen en netbeheerders overtuigen het in sommige gevallen (zoals ze met HVDC en wind op zee ook doen) serieus te nemen. Thats it.

[IKON]

Ja dat klopt. En dat weten netbeheerders ook. HVDC wordt dan ook bijvoorbeeld toegepast door TenneT voor het overbruggen van grote afstanden door de zee bijvoorbeeld. Denk aan de NORNED en BRITNED verbindingen. Dus er wordt zeker naar gekeken.

In het binnenland is het wel een veel lastiger verhaal. Heeft met van alles te maken, maar goed.

Zoals gezegd kent DC zeker zijn toepassingen.

Ik hoop dat er op termijn meer gestandaardiseerd wordt nog en dat we ooit hele coole toepassingen gaan vinden waarbij AC en DC in hetzelfde systeem hun plek kunnen vinden zodat je van de voordelen van beiden op hetzelfde moment kunt genieten.

Helaas heeft de mens een houdbaarheidsdatum, maar ik zou soms graag zien wat er over 200 jaar allemaal technisch mogelijk is

[looyenss]

Ik was technisch gezien ook liever later geboren haha, alhoewel ik de reis en het gevecht nu ook voor geen goud had willen missen

[IKON]

Precies! Er ligt weliswaar enorm veel druk en stress bij de netbeheerders bijvoorbeeld, maar begrijp me niet verkeerd, het is heel cool om aan de vooravond te staan van en mee te ontwikkelen aan hoe het energie net uit zou kunnen zien in de toekomst . Dat bezorgt mij in ieder geval best wat energie zo nu en dan haha.

[looyenss]

Overigens is Schneider electric het verst met DC oplossingen ✅

[IKON]

Goed om te weten, thanks!

[still_the_same]

Sorry, ik bedoel dit niet lomp, maar als je in je werk alles net zo af doet qua argumentatie als hier in de comments, dan ben ik bang dat ik een vermoeden heb waarom ze je niet series nemen.
Misschien wel iets om over na te denken, zeker als jij denkt dat het de oplossing is?

[looyenss]

De grap is dat ik buiten de tweakers comment sectie juist wel serieus genomen wordt en het onderwerp DC gelukkig ook. En daar kan je discussiëren zonder anonimiteit en weet je de achtergrond van je gesprekspartner. Ik vind de reacties hier vooral zuur en weinig uitnodigend tot inhoudelijk gesprek.

En ook bedoel ik dit niet lomp.

[laurxp]

Enkele jaren geleden is echter bepaald dat contractuele congestie (congestie afroepen op basis het optellen van wat in de contracten met afnemers/opwekkers staat) niet meer mag. Alleen daadwerkelijk gemeten congestie is reden tot het ook mogen afroepen van congestie.

Een tijdje terug was het groots nieuws dat sommige afnemers tóch een aansluiting konden krijgen op het volle net als ze een contract tekenden waarbij de netbeheerder hun in principe op ieder moment kon afsluiten om de stabiliteit voor de rest te garanderen. Denk bijvoorbeeld aan een datacentrum dat best een paar uurtjes per jaar op de noodstroomgenerator wil werken.

Hoe verhoud zich dat tot deze nieuwe rekenmethode? Hebben de netbeheerders nu gewoon alle reservecapaciteit verkocht zonder daar zulke regelingen voor te treffen?

[IKON]

Excuus voor het lange antwoord! Maar er gebeurd zo ontzettend veel en het is heel complex!

De regeling LIJKT gunstig voor de stabiliteit, maar de realiteit is iets genuanceerder. Ik zal proberen zo goed mogelijk antwoord te geven met wat uitleg van aangrenzende concepten. Maar het zal wat versimpeld en platgeslagen blijven.

Netbeheerders mogen voor het managen van congestie in de basis niet zomaar klanten afschakelen. Het probleem is namelijk dat 90%+ van de klanten in congestiegebieden al jaar en dag een aansluiting hebben. Slechts enkelen van die klanten, als ze er überhaupt al zijn, zijn te regelen of afschakelbaar in geval van congestie. Slechts een specifiek type klant kan opgelegd worden deel te nemen aan congestiemanagement en die zijn er verhoudingsgewijs (bijna) niet. Verder alleen maar klanten die vrijwillig deelnemen, maar dat wilt bijna niemand. Dus dat biedt geen oplossing. Gerechtelijke organen, wijzend naar de geldende wet- en regelgeving, leggen netbeheerders dat echter wel op. “Pas maar congestiemanagement toe.”. Ja, maar….. “Niks mee te maken, dit zegt wet- en regelgeving!” (Heel logisch ook…) Wet- en regelgeving die ook nog eens niet altijd heel eenduidig is en ZEER verouderd (en soms tegenstrijdig). Zo hebben we bijvoorbeeld de verplichting iedereen die daarom vraagt van een aansluiting te voorzien, maar we zijn niet leverplichtig. Wat kan leiden tot veel te veel klanten aansluiten, die vervolgens geen energie kunnen afnemen, omdat de capaciteit er niet is ze te voorzien. In “theorie”….

Maar goed. Die regelgeving nu betekent dat we als netbeheerder alleen maar een poot om op te staan hebben als we klanten willen weigeren op basis van technische onmogelijkheden, wanneer we inderdaad kunnen aantonen, op basis van metingen, dat er daadwerkelijke congestie is (en geen contractuele congestie: stel je hebt 100MW capaciteit en 100MW contractueel vergeven, dan is het net vol, ook al is er op basis van gelijktijdigheid maar Max. 80MW belasting).

Daadwerkelijk gemeten congestie is ook echt in het net aanwezig. Daar is dus geen reserve meer, want dan heb je ook niet te maken met daadwerkelijke, gemeten congestie. Voor netbeheer is dat niet ideaal, maar we kunnen niet anders, want we moeten ons om de haverklap juridisch verantwoorden. Dat is ook goed gezien onze maatschappelijke functie, maar de achterliggende wet- en regelgeving helpt daarbij soms niet om voor robuuste oplossingen te kiezen.

Nieuwe contractvormen kunnen wel ervoor zorgen dat er meer ruimte is om klanten te managen in geval van congestie, maar dat heeft ook keerzijde (een daarvan is dat dat dan alleen voor NIEUWE klanten geldt). Wat je dan ook ziet is dat bijvoorbeeld de door jou genoemde contractuele voorzieningen eerder weer wat ruimte biedt voor meer klanten (in tegenstelling tot meer stabiliteit). Want belasting schommelt, dus als je 8 keer per jaar een uurtje de grens aan tikt, zou je de rest ook nog kunnen vergeven in principe. Om daar ook weer tot het gaatje te gaan. Daarbij zeg je hiermee echter “laten we dan nu maar het hele jaar door koord dansen op de grenzen van het kunnen van ons net”. Net beheerders kunnen ook niet anders gezien wat hun opgelegd wordt en zoals ik eerder al enigszins aangaf, daarbij is dan echt geen sprake van reserves meer. Daarom zeg ik net in “theorie”, want in de praktijk pakt alles anders uit. Een contractuele constructie die dus ruimte voor stabiliteit zou moeten bieden, zorgt er eigenlijk juist voor dat je veel meer en vaker op de grens zit. En een onmogelijke situatie die eerst theoretisch was wordt zo in praktijk gebracht.

In principe vind ik dat mooi, dan benut je tenminste ten volste wat er ligt en het houdt je scherp, maar net management technisch bezorgt het je heel veel (soms onoverkomelijke) problemen.

Het is zelfs zo dat klanten, heel slim, aansluitingen aanvragen voor 0MW. Die kunnen en moeten we dan aansluiten. Dan vragen ze een verhoging van hun vermogen aan en zodra er weer capaciteit beschikbaar komt, moeten zij als eerste bediend worden, omdat ze al een aansluiting hebben. Dat soort onzin hebben netbeheerders dan ook nog mee te maken. Daar proberen netbeheerder van alles aan te doen, maar wet- en regelgeving… Er wordt wel keihard aan gewerkt en getrokken, maar ik wil alleen maar zeggen dat het een lastig pakket blijft, omdat klanten hoe dan ook manieren vinden om wat contractueel mogelijk is in hun eigen voordeel te gebruiken ook al is dat ten nadele van anderen of de netbeheerders. Er is maar zelden spraken van altruïsme. Helaas.

We moeten daarbij wel nog een onderscheid maken tussen N-1 en N-0 netdelen en klanten, maar de basis blijft gelijk. Natuurlijk is er redundantie voor de N-1 netdelen, maar zelfs daarin worden de grenzen (gedwongen) zo ver opgezocht dat het voor problemen zorgt. Want de redundantie is gelijk gedimensioneerd meestal dus als je N-1 door overbelasting wordt afgeschakeld trekt ook je reserve het niet en die schakels dan ook af.

In de regel kun je stellen dat N-1 klanten = afname en N-0 klanten = opwek (enkele uitzonderingen daargelaten )

Wat daarin ook niet echt meehelpt is dat veel van het juridische of politieke geneuzel de betrokkenheid kent van mensen die vaak een andere agenda hebben dan de technische (en het daarbij gepaard gaande gebrek aan kennis). Dat is ook heel logisch en verder prima, maar helpt niet in het verzinnen van technische oplossingen voor technische problemen, omdat het de toepasbare oplossingen enorm beperkt.

Een grappig voorbeeld is dat er een enorme focus is/was op het voorkomen van net uitval in gebieden waar ziekenhuizen zijn. Maar ziekenhuizen hebben de allerbeste noodstroomvoorzieningen die er zijn. En er is met installatieverantwoordelijken van ziekenhuizen gesproken, waarbij zij zelf helemaal niet bang zijn voor netuitval, omdat hun nood voorzieningen zo goed zijn. Politiek ligt dit echter wel weer heel gevoelig, met name sinds de coronaperiode, en vooral omdat veel mensen het niet goed begrijpen. Bij uitval in een wijk met ziekenhuis krijg je dan dus met een enorme commotie te maken terwijl dat niet nodig is.

Nu is het ziekenhuis voorbeeld zeer begrijpelijk, maar dat soort dingen helpen de focus niet. Maar goed. Het houdt alles wel lekker dynamisch zullen we maar zeggen .

[Reactie gewijzigd door IKON op 22 juli 2024 13:17]

[holoduke51]

Men denkt vaak dat alles onder de 120V DC een veilige spanning is, dus de aanraakspanning van 48V is dan te overzien. Maar met 16A maakt die 48V niet uit; van spanning ga je niet dood, maar van een een te hoge stroomsterkte wel

Wat een grote onzin zeg. Deze meneer kan beter stoppen met zijn carrière en terug naar school. Die neem je toch niet serieus meer. 48v word gezien als low voltage. Zelfs een theoretische kabel van 1 meter dik waar 50 giga ampère doorheen loopt op 48v kan je prima aanraken. Nee stop het niet in je mond. Maar dat geld ook voor een DC 50v gestripte ethernet kabel. Maar in principe zijn alle 48v installaties veilig om mee te werken.

[Sissors]

Precies, als aanvulling: Ja je gaat dood door stroom en niet door spanning. Maar het gaat dan om de stroom door je lichaam, niet de stroom door je 12V LED strip die theoretisch gezien ook makkelijk jou dood krijgt.

En de stroom door je lichaam is de wet van Ohm: I = U / R. Waarbij U de spanning is, en als die 48V is, dan met de weerstand van je huid/lichaam krijg je simpelweg nooit genoeg stroom om in het gevaarlijke gebied te komen. Tenzij je dus je weerstand heel laag weet te krijgen, door de kabel in je mond te stoppen.

[Reactie gewijzigd door Sissors op 22 juli 2024 13:17]

[Navi]

Precies, de spanning moet hoog genoeg zijn om überhaupt genoeg stroom te kunnen laten lopen.

[CPV]

Nee, I = U / R, dus er is altijd een stroom, tenzij de R oneindig groot is, zoiets als bij een open schakelaar of door de draad helemaal niet tegen je lichaam te houden.

[Navi]

Daarom schrijf ik: genoeg stroom. Als in om gevaarlijk te zijn voor een mens. Als de spanning te laag is gaat er niet genoeg lopen.

[Reactie gewijzigd door Navi op 22 juli 2024 13:17]

[CPV]

Je hebt gelijk, verkeerd gelezen.

[langestefan|IA]

Klopt inderdaad. Als aanvulling: of een spanningsbron gevaarlijk is ligt aan hoeveel stroom deze kan leveren, op welke spanning deze werkt, wat de impedantie van je lichaam is, welk pad de stroom door je lichaam vind en hoe hoe lang dit gebeurt. Recht door je hart is het meest dodelijk natuurlijk, maar tussen twee vingers op dezelfde hand zou je kunnen overleven. Als de isolatie van je lichaam afbreekt omdat de spanning te hoog is heb je helemaal een probleem. Voor AC is ook nog de frequentie van belang.

Voorbeeld: een Van de Graaff generator kan 100kV tot enkele MV's aan DC spanning genereren. Maar de stroom is zo laag (uA's) dat deze geen schade aan kan brengen. Ander voorbeeld: een autoaccu kan tientallen A's leveren, maar de spanning is dusdanig laag (12V) dat de stroom door je lichaam te laag is om schade aan te richten. Deze video geeft een heel goed overzicht: https://www.youtube.com/watch?v=BGD-oSwJv3E

[Reactie gewijzigd door langestefan|IA op 22 juli 2024 13:17]

[StCreed]

Er zijn safety courses bij de Amerikaanse marine over van die gewone 12V batterijen, omdat je dood kan gaan van een 12V batterij als je stom genoeg bent. Niet eens bij een hoog Amperage. 48V is echt ruim voldoende om je te vermoorden, in de juiste omstandigheden.

[Anoniem: 718943]

Hoe dan? Als je hem opeet?

Maar serieus, in wat voor situatie is een 12v batterij met een 'niet eens hoog amperage' dodelijk? Bij een verse open wond met blootliggende zenuwen? Pacemaker?
(Ik kan me er echt geen voorstelling van maken in wat voor situatie 12v diep genoeg door kan dringen)

[laurxp]

Door de batterij per ongeluk kort te sluiten, bijvoorbeeld. Als je tijdens het klussen een steeksleutel op de contacten laat vallen, zal dat een vrij goede imitatie van een lasapparaat doen - met alle bijbehorende vonken en hitte.

[jbhc]

Het is ook een HBO'er, geen enkel praktisch inzicht.

[sam1987]

Inderdaad toen ik dit las had ik zo iets van ja, hier gaan we weer … Terwijl het een mooi filosofisch artikel is, maar daar blijft het jammer genoeg bij. Om de zoveel jaar is er een voorstel om DC terug te gaan gebruiken voor energietransport.

En natuurlijk hebben veel mensen nu zonnepanelen en batterijen en willen ze wat met een EV gaan doen en hup hier gaan we weer. Ik vind persoonlijk dat dit artikel filosofischt en meer voor de publieke opinie is geschreven en heel vaag blijft over de technische en economische kant. Als er dan wat technisch instaat krijg je dit 48 V, MAAR met 16A verhaal … die je enorm doet twijfelen over de validiteit van het artikel en de topic zelf.

[Adejager1]

Ik vind het een mooi artikel maar de reacties eronder hebben IMO een hoog beren op de weg gehalte, gaan teveel in op randzaken, er wordt teveel nagepraat en er is te weinig oog voor de uitdagingen waar we voor staan.

Een stichting heeft misschien een mening, maar geen winstoogmerk en daarmee in deze discussie dus een verwaarloosbaar belang. De discussie daarover lijkt mij ook niet relevant voor DC vs AC.

Het MBO gedeelte is ondertussen uit het artikel gehaald zie ik, dat was ook niet gepast en niet relevant voor de discussie.

Serieus halen mensen in de reacties het skinn effect aan: voor koper bij 50hz is de skin diepte 9,22mm en voor aluminium 11,6mm. Bij een 110kV hoogspanningskabel is dat niet eens significant.

De afvalberg dan die dit zou opleveren. We produceren wereldwijd nu al 52,7 miljoen ton per jaar e-waste. die paar trafo's die vervangen moeten worden vallen daarbij in het niet. De levensduur van huishoudelijke elektrische apparaten is gemiddeld 2-7 jaar. Een eventuele transitie naar DC duurt langer dan dat dus ook dat kan prima op natuurlijke momenten. (Mits gereguleerd, waar ook voor wordt gepleit)

De meest apparatuur is in DC variant verkrijgbaar. Heel veel motoren worden ook al vervangen voor een meer energiezuinige DC variant (pompen, ventilatoren). waarom niet all the way en de uitzonderingen omvormen naar AC in plaats van andersom.

De hele hogere harmonische vervuiling (toegegeven veel worden veroorzaakt door omvormers) zijn we ook kwijt wat de levensduur van apparatuur ten goede komt. De hele noodzaak voor netsynchronisatie komt te vervallen wat koppelen van netwerken vereenvoudigd, interferentie wordt stukken minder dus kunnen de zwakstroomkabels dichter bij datakabels, blindvermogen, tal van voordelen die volgens mij opwegen tegen de nadelen.

Een groot struikelblok is corrosie en dat is slechts 1x genoemd door @System en daar lijkt niemand echt op aan te slaan.

Veel gebouwen hebben een geaarde fundering en door verschillen in aardweerstanden kan er bij DC een voltage verschil ontstaan waarbij de wapening als zwakke anode opgeofferd kan worden.
Een gebouw heeft echt een veel langere levensduur dan elektrische apparaten of infrastructuur. Je moet dus aardloops absoluut voorkomen. Zie dat maar eens te voorkomen in een bestaand appartementencomplex met klussende bewoners. Een uitdaging om aan te gaan lijkt mij.

Ik mis inhoudelijke argumenten over grondstofschaarste en geopolitieke ontwikkelingen. Als we NUTS voorzieningen als een mensenrecht beschouwen, mogen we opkomende economieën confronteren met hoge grondstofprijzen omdat wij de energietransitie maar half willen uitvoeren?
Wat als opkomende economieën massaal kiezen voor DC? Hebben wij hier niet gewoon last van een remmende voorsprong?

inderdaad een prachtig artikel voor de zondag.

[Blokker_1999]

Ik zie anders voldoende inhoudelijke posts die ingaan op het waarom we AC gebruiken en geen DC, wat de uitdagingen zijn, wat de nadelen zijn en wat de struikelblokken zijn. Allemaal dingen die trouwens amper tot niet benoemd worden in het artikel.

Een artikel dat, toen het deze ochtend geplaatst werd geen melding maakte bovenaan over het feit dat de beste man voor deze stichting werkte. Dat werd enkel onderaan in het artikel vermeld. Toch een belangrijk element lijkt mij om heel het artikel beter te kunnen kaderen. De stichting mag dan wel geen winstoogmerk hebben, er zit een groot verschil tussen iets dat je uit eigen beweging zegt, of iets dat je komt verdedigen voor je eigen stichting.

Ik zie ook niet in waarom de relatief korte levensduur van huishoudelijke apparatuur een voordeel zou zijn bij de omschakeling. De meeste mensen gaan niet elke paar jaar alle apparatuur vervangen. En al helemaal niet allemaal op hetzelfde moment. of heb jij zomaar even duizenden euro liggen om alles in huis op 1 dag te vervangen? Er zijn geen natuurlijke momenten om zo een omschakeling te maken. De enige plaats waar het zou kunnen is bij nieuwe aansluitingen die gerealiseerd worden.

Daarnaast gaat DC ook niet op magische wijze de grondstofschaarste oplossen. Je krijgt een verplaatsing van benodigde materialen en een aanpassing van levensduur. En wat als opkomende economieen kiezen voor DC? Hebben wij daar last van? Vandaag hebben wij toch ook niet overal ter wereld hetzelfde net? Dezelfde stopcontacten?

[Darksteel83]

Ik heb inderdaad het idee dat sommige mensen hier verwachten dat het morgen al gaat gebeuren bij hun thuis. Zover is het nog lang niet. Er komen steeds wat mogelijkheden bij voor DC. En het zal vooral gebeuren bij nieuwe installaties en systemen.

Ik vermoed inderdaad ook dat wanneer het in de rijkere landen een beetje aan begonnen zijn. Dat landen waar de infrastructuur er nog niet is. AC netten gewoon overslaan.

Mogelijk krijg je daar dan DC micro grids die je uiteindelijk verbind tot een groot DC grid.

[Pinkys Brain]

Ik denk dat je voor DC op grote schaal het hele concept van aarden moet gaan veranderen.

Doe de echte aarding via een laag voltage drempel spannings beveiliging, zodat alle kleine lekstroompjes gewoon naar de nul gedouwt kunnen worden?

[Sandolution]

In Duitsland wordt er al jaren een project gedaan om de (zware) industrie op een gezamenlijk DC-netwerk te zetten. Loopt al sinds 2016 en is nog steeds bezig.

Het idee is dat alle frequentie- en servoregelaars werken met een hoge DC-spanning, die ofwel per regelaar ofwel per machine(deel) gelijkgericht wordt van 400V/690V AC. Vaak is dit maar 1 kant op en wordt overtollige (rem)energie 'verbrandt' middels remweerstanden. Soms worden speciale terugvoed units gebruikt, maar die zijn vaak prijzig.

Door alles op DC te zetten, hoeft er niet omgezet te worden en kan alle energie in principe behouden blijven.

Zie ook:
ife-owl.de

[Darksteel83]

Interessant die kende ik nog niet. Schneider zit hier trouwens niet bij. Terwijl ik dacht dat hun juist het meest deden met DC grid toepassingen.

DC (micro) grids hebben wel als issue dat er nog niet echt een goede standaard voor is.

[Harry Stokman]

Current OS

[Darksteel83]

Ja die heb in inderdaad ook gezien na het posten van de reactie waar ik op reageerde.

[MarbHarmsen]

Een reactie van mijn vrouw die electro-engineer is, en eerst met gelijkstroom bij grootschalige zonnepaneelsystemen, en nu aan laagspanning wisselstroom bij de netbeheerder Liander. En in dit artikel staat een hoop onzin met een hoop vooroordelen. Hier een incomplete lijst van kritiek:

• Dat de electra-engineers bij netbeheerders te oud en te druk zijn om gelijkspanning te ontwerpen. Bij mijn vrouw en haar team werken voornamelijk jonge mensen. Al hebben ze het druk, dat heeft niks te maken met wel/geen gelijkspanning. Gelijkspanning mag gewoon niet, dat wel mogelijk maken is een politieke discussie en heeft niks met de engineers van netbeheerders te maken.
• Er missen veel nadelen bij het stukje over een huishouden op gelijkspanning, en de impact op het dagelijkse leven wordt enorm onderschat.
  • Sommige apparaten vereisen wisselspanning, alle Nederlanders moeten daarvan dus nieuwe varianten kopen (dat licht politiek dus heel gevoelig)
  • Voor alle inherent gelijkspanningsapparatuur moeten andere laders/omvormers gekocht worden, want ze werken niet allemaal op hetzelfde voltage.
  • Een nieuw stopcontact moet worden ontworpen, zodat mensen niet per ongeluk een apparaat dat wisselspanning verwacht in een gelijkspanning contact steekt.
  • Omdat een transitie van AC naar DC niet op een dag kan, zul je nog vele jaren van alle apparaten twee versies in de winkel hebben, één met een oude stekker en één met een nieuwe stekker.
  • Ik verwacht dat dit sowieso alleen te doen is bij nieuwbouw, zoals zelfs de Stichting Gelijkspanning ook toegeeft tabel 1.
• Het klopt dat voor netbelasting berekeningen gedaan wordt alsof elk bedrijf altijd zijn volledige aansluiting benut. Maar dit heeft technisch niks te maken met AC vs DC, en de netbeheerders zijn bezig om deze rekenmethode te veranderen, zodat een realistischere schatting gemaakt kan worden, gewoon op ons AC net. De reden dat het zolang duur is, omdat je hier voor per klant afspraken moet maken. Huidige contracten garanderen dat ze hun volledige aansluiting kunnen benutten, wanneer ze dat maar willen, dit moet dus worden aangepast.
• Ons middenspanningsnetwerk, netwerken die elektriciteit van wijk naar wijk transporteren met spanningen tussen 3kV en 20kV, werk volledig op 3 fasen, en de kabels hebben dan ook 3 kernen, voor elke fase één. Dit valt slecht te benutten op een DC netwerk, en daardoor verlies je effectief 1/3 van je infrastructuur, je gooit dus veel publiek geld weg.

Dit is allemaan nog los van de vraag of DC überhaupt beter is in een distributie netwerk, zoals goed beschreven door laurxp.

[Darksteel83]

Omdat dit topic eigenlijk wat interestante bronnen mist heb ik even wat dingen van Laurens Mackay bekeken zoals Henry aangaf. Dit geeft hier en daar een beter beeld.

Bij deze presentatie kun je op de eerste plaatjes goed zien wat het idee nu eigenlijk is van DC (nano/micro) grids. En een voorbeeld meshed DC grid.
https://gelijkspanning.or...y_Protection-20180615.pdf

Dit is ook interessant behalve de eerste hoofdstukken. Vooral hoofdstuk 5 waarbij je een voorbeeld ziet van het gebruiken van de spanning om lasten op basis van prioriteit uit te schakelen. Waarbij de elektrische boiler terug regelt als de spanning laag wordt en op een gegeven moment ook uit gaat. Maar daardoor blijven dingen met een hogere prioriteit wel werken.
https://www.dc.systems/as...C-Systems-White-Paper.pdf

Hier nog echt een heel lang verhaal wat op diverse DC grid dingen ingaat van beveiligingen tot distributie. Dit heb ik zelf alleen maar even gescand.
https://pure.tudelft.nl/w...igital_Laurens_Mackay.pdf

[Guusd]

Heb dit artikel met plezier gelezen en een poging gedaan de discussies te volgen. Sommige spannings 'fetisjisten' gaan daarbij helemaal los en haak ik als werktuigbouwkundige af.

Desalniettemin vind ik de discussie wel boeiend en ik wil dan ook pleiten voor een artikel waarin de voor en nadelen van beide technieken naast elkaar worden gezet. Dit interview geeft in dat opzicht een eenzijdig beeld.

Mocht iemand op vakantie nog een leuk boek hierover willen lezen, dan adviseer ik
Empires of light, Edison, Tesla, Westinghouse, and the race to electrify the world.

[Reactie gewijzigd door Guusd op 22 juli 2024 13:17]

[Harry Stokman]

Wat aanvullende informatie in het algemeen ook op de reacties:
1. Gelijkspanning is een stuk verder dan het lijkt. Nederland is echter de springplank geweest voor een wereldwijde aanpak van gelijkspanning. Het is begonnen in de NEN1010 DC commissie waar een als aanvulling op de de NEN1010 een NPR9090 is gemaakt waar het mogelijk is geworden om DC installaties te kunnen legitiem te kunnen maken.
In deze norm zijn:
1. Spanning 350V, 700V en 1400V als systeemspanningen als alternatief voor 230V en 400V AC
2. De curve voor een RCD voor DC is gemaakt in samenwerking met het Biegelmeier institute in Oosterrijk.
3. Een risico overzicht op basis van de DC Zones
4. Introductie voor elektronische beveiliging, om DC geen Dangerous Current te laten zijn maar een volledig veilig systeem kan zijn.

Dit heeft er onder andere to geleid dat de stichting Current/OS is geboren dit is een open en onafhankelijke stichting opgericht door Schneider Electric en Eaton. Waar nu vele grote partijen wereldwijd ingestapt zijn om onze laatste kant voor een compatible systeem wereldwijd te kunnen hebben. https://www.currentos.foundation een DC standaard voor DC installaties en DC microgrids zoals bijvoorbeeld het tweede net https://www.linkedin.com/...2FaraROeTozcPeXssGA%3D%3D
Current/OS is het beste vergelijkbaar met organisaties zoals Matter en USB-IF. Waar gewerkt wordt aan een certificeringen schema samen met UL en met de IEC. Dit heeft in de IEC geleid tot een document waarin beschreven is wat is DC en welke spanningen zijn de voorkeur. Hierin zijn de spanningen 350V en 700V voorgesteld. Zowel als unipolair 48V, 350V, 700V, 1400V en bipolair +/-175 voor 350V, +/-350V voor 700V en +/-700V voor 1400V installaties, en in de beschrijving is gewerkt aan compatibel met het gereguleerde domein (netbeheerders) +/750V of 1500V welke downstream compatible zijn.
Binnen de IEC 60364-8-82 wordt nu een aanvulling gemaakt voor DC prosumers installaties op basis van DC waarin de structuur van Current/OS een belangrijke rol speelt.

En er is nog zoveel meer te melden. Omtrent dit onderwerp.
Sorry voor mijn spelfouten en taalstructuur, maar ja dat krijg je met dyslectic ;-)

[Darksteel83]

Top post.

Op dit moment lijkt het dat de currentos website plat ligt. Hij werkt niet bij het linkje. Ook via Google werkt de link niet.

Kun hier nu alleen veel mee in Nederland totdat die DC meter is toegestaan?

[Harry Stokman]

Klopt een dns issue wordt aan gewerkt.

In IEC TC13 is de eerste DC meter standaard gepubliceerd issue is nog wel betreft power quality is nog niet kompleet gedefineerd de structuur is wel beschreven.
Deze meter standaard wordt overgenomen door de CENELEC en is daarmee van kracht ook in NL.

[Darksteel83]

Ok mooi de DC meter dan gaat lukken.

Ik dacht alleen dat het issue van de DC meter meer bij de ACM/Belastingdienst zat. En dat de DC in bijvoorbeeld Duitsland wel toegestaan was. Ik zie zelfs goedgekeurde DC meters voor Duitsland op internet.

Maar wanneer power quality er nog niet goed inzit, dan is er toch nog wel meer werk wat nog moet gebeuren?

[Harry Stokman]

Dat was een locale duitse standaard maar nu dat de internationale en europese norm bestaat. Het NMI is nauw betrokken.

[Darksteel83]

Het is wel lastig die DC standaarden en de ontwikelingen een beetje te volgen.

Hopelijk word het een succes met de DC meter.