De oorzaak van netcongestie is primair de verschuiving van fossiele naar hernieuwbare bronnen, maar secundair ook de mate waarin hierop is geanticipeerd. Dit beleid was immers, direct of indirect, een keuze. Huizen moesten in de toekomst van het gas af, elektrisch rijden werd gestimuleerd en het investeren in zonnepanelen was lange tijd extreem aantrekkelijk vanwege de btw-aftrek en de aantrekkelijke salderingsregeling, waarbij je 1:1, voor hetzelfde tarief, stroom kunt terugleveren mits het niet meer is dan je verbruikt.
Volgens Eefje van Gorp, woordvoerder van TenneT, is netcongestie sneller een probleem geworden dan vooraf geschat. "Het begon ongeveer zeven à acht jaar geleden, toen subsidies als de SDE++ de aanleg van grote zonneparken op goedkope grond stimuleerden, zoals in het noorden van het land. Veel boeren besloten hierin te investeren of verkochten hun land aan investeerders. Het probleem dat zich toen voordeed, was dat er in deze dunbevolkte gebieden veel opwekking van zonne-energie plaatsvond, maar weinig lokale afnemers waren. Hierdoor moest de overtollige zonne-energie worden getransporteerd naar dichtbevolkte gebieden in het westen, wat een zware belasting op het elektriciteitsnet veroorzaakte."
Ook de elektrificatie van huishoudens en bedrijven ging sneller dan verwacht, wat het probleem verergerde. Van Gorp: "Mede door subsidies op zonnepanelen en elektrische voertuigen, en door dalende prijzen, hebben veel meer mensen dan verwacht dergelijke investeringen gedaan, waarbij de opwek van elektriciteit vaak niet aansluit bij het gebruik. De energiecrisis als gevolg van de invasie van Rusland in Oekraïne leidde vervolgens tot sterk gestegen gasprijzen en daardoor zijn nog meer huishoudens versneld gaan verduurzamen, onder andere met zonnepanelen. Dit heeft geleid tot een vrij abrupte en ongekende toename van de vraag naar netcapaciteit."
:strip_exif()/i/2006890962.jpeg?f=imagenormal)
Het verouderde net
Om dat alles in goede banen te leiden, moet het elektriciteitsnet worden verzwaard, want de netaansluiting voor een gemiddeld huishouden is berekend op een belasting van 1,6kW. Voor traditionele huishoudens, die gas gebruiken en een brandstofauto rijden, is dat ook voldoende. Voor een modern huishouden, met een verduurzaamd huis met een warmtepomp, zonnepanelen en een (plug-in-) elektrische auto, is die 1,6kW echter niet toereikend.
Bovendien is het Nederlandse systeem van elektriciteitsaansluitingen relatief royaal gedimensioneerd voor huishoudens en is er geen beperking voor het afnemen van vermogen, zolang de netaansluiting dat maar kan leveren. In Vlaanderen is dat anders, want daar geldt een capaciteitstarief per kW op kwartierbasis. Dat betekent dat je meer betaalt als je meer vermogen tegelijk gebruikt.
Een 1x35A-aansluiting is zeer gangbaar voor oudere woningen. Zo'n eenfaseaansluiting heeft een maximaal vermogen van 7,7kW, wat voldoende is voor traditionele huishoudelijke toepassingen, maar zeer krap of onvoldoende voor huishoudens met een warmptepomp, een elektrische auto en/of veel zonnepanelen. Nieuwe en gemoderniseerde woningen hebben meestal een driefasen-3x25A-aansluiting. Dit heeft een maximaal vermogen van 17kW, wat ruim voldoende is voor een warmtepomp en het opladen van een elektrische auto. Luxere woningen gaan nog een stuk verder, met een 3x35A-aansluiting. Deze maakt een vermogen van 24kW mogelijk en is daardoor ook geschikt voor bijvoorbeeld een sauna, verwarmd zwembad of 22kW-laadpaal. De vaste kosten voor een 1x35A en 3x25A verschillen nauwelijks van elkaar, los van de eenmalige investering in verzwaring, waardoor 3x25A ondertussen vrij standaard is.
Het net is dus gedimensioneerd op een belasting van 1,6kW per huishouden. De laagspanningskabel, de wijktrafo en het onderstation zijn prima in staat om af en toe een hoge elektriciteitsvraag van individuele huishoudens te verwerken, maar het probleem is de gelijktijdige belasting waarop het net niet berekend is. Oudere netten kunnen het niet aan als iedereen in de straat tegelijk 5kW per aansluiting gaat terugleveren of tegelijk rond 18.00 uur 11kW gaat afnemen om EV's op te laden. Met name tussen 17.00 en 20.00 uur leidt dat steeds vaker tot een enorme piek op het elektriciteitsnet.
Uitvallende zonnepanelen
Het komt steeds vaker voor dat de omvormers van zonnepanelen uitvallen. De panelen leveren dan niets op. Dit treedt op als er sprake is van overcapaciteit: lokaal te veel aanbod van elektriciteit en te weinig afnemers. Zodra de lokale netspanning boven de toegestane limiet van 253V stijgt (NEN-EN 50160), schakelen de omvormers van zonnepanelen zich automatisch uit om schade aan het net en aangesloten apparaten te voorkomen. Dit gebeurt het vaakst in wijken met een verouderde infrastructuur en is vooral het gevolg van de explosieve groei van het aantal zonnepanelen. Volgens het CBS lag er in 2013 nog 0,43GW aan vermogen op de daken van woonhuizen en in 2023 was dit met een factor 24 toegenomen tot 10,11GW. Het is daardoor niet gek dat zonnepanelen vaker uitvallen, in oude, maar ook in nieuwe wijken.
Op basis van een voorstel van Netbeheer Nederland, wil de ACM de maximale toelaatbare netspanning in de toekomst verhogen. De huidige grens is ingesteld op 110 procent van het nominale vermogen van 230V (253V) en dat moet 115 procent worden (264,5V). Hierdoor moet de stabiliteit van het elektriciteitsnet verbeteren en moeten PV-omvormers minder vaak afschakelen. Momenteel is dit nog niet operationeel omdat meer onderzoek nodig is naar eventuele onwenselijke neveneffecten.
Oude en nieuwe wijken
Niet overal leiden verduurzaming van woningen, elektrificatie en uitrol van zonnepanelen tot problemen; er is een groot verschil tussen oude en nieuwe wijken. In oude wijken is de infrastructuur van het elektriciteitsnet vaak niet voorbereid op grootschalige elektrificatie en het grootschalig terugleveren van zonnestroom. De ondergrondse bekabeling is daar vaak ontworpen met lagere vermogenscapaciteiten. Zo hebben middenspanningslijnen in deze wijken vaak een spanning van 6 tot 10kV, terwijl de laagspanningsnetten doorgaans 230V leveren. De diameter van de gebruikte kabels is vaak beperkt, wat inhoudt dat ze slechts een bepaald maximum aan stroom kunnen transporteren. Wanneer deze capaciteit wordt overschreden, bestaat het risico op oververhitting en spanningsval. Daarnaast zijn veel van deze kabels al tientallen jaren in gebruik. Door veroudering kan de weerstand in de verbindingsstukken van kabels hoger worden (contactweerstand), wat de efficiëntie verder vermindert.
De transformatorhuisjes in oude wijken zijn vaak gedimensioneerd voor een vermogen van 160 tot 250kVA, destijds ruim voldoende voor het gemiddelde elektriciteitsverbruik van huishoudens. Deze transformators zijn ontworpen om de middenspanning van 10kV om te zetten in een laagspanning van 400/230V, geschikt voor een bepaald aantal huishoudens. Het belastingsprofiel waarop deze transformatorhuisjes zijn gebaseerd, gaat uit van een situatie waarin de meeste elektriciteit werd gebruikt voor verlichting, televisies en koelkasten, waarvoor het gemiddelde piekvermogen van 1,6kW per woning doorgaans voldoende was. Tegenwoordig is dat dus niet meer toereikend.
In nieuwbouwwijken is de bekabeling vaak veel beter. Er worden bijvoorbeeld dikkere middenspanningskabels van 10kV of zelfs 20kV gebruikt, terwijl ook de laagspanningskabels robuuster zijn en beter bestand tegen grotere vermogens. Voor laagspanningsdistributienetten gebruiken netbeheerders dikke PVC-kabels met isolatie, met bijvoorbeeld 4x150 mm² aluminium. En voor aftakkingen naar huizen wordt cross-linked polyethylene (XLPE) gebruikt, op basis van koper (zoals 4x10 mm²). Middenspanningskabels worden doorgaans geïsoleerd met XLPE, maar sinds circa vijftien jaar wordt ook een alternatief toegepast: thermoplastische isolatie met een vergelijkbare temperatuurbestendigheid als XLPE, zoals polypropyleen-thermoplastisch elastomeer (PP-TPE). Dit materiaal wordt ook wel HPTE of P-LASER genoemd. Hoogspanningskabels zijn altijd geïsoleerd met XLPE, vanwege de uitstekende elektrische en thermische eigenschappen - PVC is vanwege zijn beperkte elektrische eigenschappen ongeschikt voor gebruik in midden- en hoogspanningskabels. Polyethyleen is daarvoor wel geschikt, en door het te vernetten tot XLPE, wordt de temperatuurbestendigheid aanzienlijk verbeterd.
Moderne transformatorhuisjes veel krachtiger dan oude, met vermogenscapaciteiten van 400kVA of meer. En ze zijn vaak voorbereid voor slimme technologie, zoals loadbalancing en realtime monitoring, wat helpt om spanningsproblemen te voorkomen en de belasting gelijkmatig te verdelen over de verschillende fasen van het net. Hierdoor is de kans op netcongestie in nieuwbouwwijken aanzienlijk kleiner dan in oudere wijken, ook tijdens piekuren.
:strip_exif()/i/2006075228.jpeg?f=fpa)