Stabiel elektriciteitsnet dankzij windmolens
1 september 2001
Windturbines kunnen meehelpen de spanning in het elektriciteitsnet op een constant niveau te houden. De elektronica in de molens kan pieken en dalen in de netspanning effectief corrigeren. Dat is een conclusie van NWO-onderzoek uitgevoerd door de Technische Universiteit Delft.
Moderne windturbines zijn goed in staat om verstoringen van de netspanning op te vangen. Verstoringen doen zich voor als de vraag naar energie plotseling toeneemt, of het aanbod snel afneemt, bijvoorbeeld als in een fabriek een zware machine wordt aangezet, of wanneer een naburige centrale uitvalt.
De Delftse elektrotechnici baseren hun conclusie op een modelstudie. De onderzoekers hebben het model speciaal ontworpen om verstoringen in het elektriciteitsnet op een tijdsschaal van seconden tot minuten te bestuderen. Op dit moment wordt het handhaven van de stabiliteit van de netspanning volledig overgelaten aan elektriciteitscentrales. In de toekomst zal duurzame energie belangrijker worden. Windmolens en andere duurzame energiebronnen zullen dan moeten meehelpen om de netspanning te stabiliseren.
Veel moderne windturbines beschikken over vermogenselektronica die zorgt dat de turbine altijd dezelfde spanning levert, ongeacht hoe snel de rotor draait. Met een kleine aanpassing kan deze elektronica ook zorgen dat de netspanning wordt aangepast. De elektronica maakt slim gebruik van de eigenschappen van wisselspanning. Bij wisselspanning daalt de spanning honderd keer per seconde tot nul. Door op dat moment stroom het net in te sturen kan de elektronica de spanning opkrikken. Gek genoeg hoeft dat helemaal geen energie te kosten. De blindvermogen-compensatie, zoals de techniek officieel heet, werkt zelfs als het niet waait en de wieken stilstaan. In dat geval kan de elektronica van de turbine de benodigde stroom uit het nethalen, precies tussen twee 'nuldoorgangen' in.
Niet alle typen windmolens kunnen bijdragen aan de stabiliteit van de stroomvoorziening. In één type molen ontbreekt de vermogenselektronica die kan corrigeren voor verstoringen in de netspanning. Deze molens berusten op een principe waarbij de snelheid van de rotor onafhankelijk is van de windkracht.
De NWO-onderzoekers gaan het model voor verstoringen in het elektriciteitsnet uitbreiden, zodat het ook de invloed beschrijft van andere duurzame energiebronnen, zoals zonnecellen. De energiesector kan het model in de toekomst gebruiken om te berekenen wat de maximale bijdrage van diverse duurzame-energiebronnen mag zijn, zonder dat de stabiliteit van de elektriciteitsvoorziening in gevaar komt. Ook kan het model aangeven welke aanvullende techniek nodig is om de stabiliteit te krijgen.
Nadere informatie bij:
* ir. Han Slootweg (TUD, Faculteit Informatietechnologie en Systemen)
* tel. 015 2786219 of 015 2137695 (privé) of 06 21828365 (privé) , fax 015 2781182
* e-mail