Het Duitse energielandschap verandert op korte termijn aanzienlijk. Kern- en kolencentrales verdwijnen, terwijl duurzame energie en gas flink toenemen. Geen sexy onderdeel, maar wel essentieel is een goed functionerend stroomnet. Een van de belangrijkste netbedrijven, TenneT, ziet in korte tijd veel op zich af komen. Naast innovatieve oplossingen zijn snellere procedures, een allesomvattende planning voor de gehele energie-infrastructuur én voldoende personeel noodzakelijk.
Duitsland wil in 2045 klimaatneutraal zijn, onder andere door duurzame energie fors uit te bouwen en meer H2-ready gascentrales te plaatsen. Tevens worden in 2022 de laatste kerncentrales van het net gehaald, de kolencentrales volgen idealiter in 2030. Lukt dat, zoveel nieuwe centrales in zo’n korte tijd op het net? In Nederland loopt TenneT nu al tegen capaciteitsgrenzen aan. Zo heeft in de regio Utrecht het hoogspanningsnet geen ruimte meer voor nieuwe aanvragen voor het transport van stroom uit wind- en zonneparken.
“Vanwege de ambitieuze plannen zullen we twee keer zoveel netten in de helft van de tijd moeten aanleggen”
Vergelijkbare problemen kent TenneT in Duitsland. ”Door een tekort aan hoogspanningsnetten kunnen we al sinds een paar jaar in periodes met veel wind niet meer alle stroom uit duurzame energie van het noorden naar de regio’s met een hoog verbruik in het zuiden en westen transporteren”, zegt Mathias Fischer van TenneT Duitsland. “In zulke fases moeten we windmolens uitschakelen en conventionele centrales in andere regio’s laten opstarten. Op de plekken waar we met de uitbouw van de netten goede vorderingen hebben gemaakt, loopt het beter.”
Een snellere uitbouw is dus geboden, zeker nu de nieuwe Duitse regering meer vaart zet achter de Energiewende. “Vanwege de ambitieuze voorgenomen maatregelen zullen we twee keer zoveel netten in de helft van de tijd moeten aanleggen”, geeft Fischer aan. Om geen tijd te verliezen, wil TenneT het stroomnet vanuit het einddoel in 2045 naar voren plannen. Zo’n allesomvattende energiesysteem-planning noemt Fischer het ‘doelnet’.” Dat betekent ook samenwerken en afstemmen met andere netbeheerders als 50Herz, Amprion en Transnet BW. Nieuw is een dergelijke samenwerking niet. Volgens Fischer gebeurt dat al vele jaren bijvoorbeeld voor het Netzentwicklungsplan Strom.
“Verder vooruit kijken is niet alleen om technische redenen belangrijk, ook vanwege het draagvlak”
“Ons voorstel is om bij de toekomstige netplanning ook de gasnetten te betrekken. In zo’n geïntegreerde systeemplanning is de totale energie-infrastructuur met gemeenschappelijke modellen en scenario's opgenomen.” Volgens Fischer zijn de verantwoordelijken in de politiek, regelgeving, industrie en ambtenarij gevraagd een exact beeld af te geven van het energiesysteem in 2045. “In Duitsland moeten we af van de huidige energienet-planning voor tien jaar. Dat tijdpad is te kort, je loopt op deze manier steeds achter de feiten aan. Verder vooruit kijken is niet alleen om technische redenen belangrijk, ook vanwege het draagvlak. Als je niet lang genoeg van tevoren aangeeft wat je wilt en dat ook niet transparant communiceert, vatten omwonenden en andere betrokkenen het als salamitactiek op.”
De geplande investeringen van TenneT zijn geen onmiddellijke reactie op het nieuwe regeerakkoord. In maart 2021 kondigde toenmalig financieel directeur Otto Jager bij de presentatie van de jaarcijfers al aan de investeringen in de komende jaren naar 5 tot 6 miljard euro te verhogen. Dat zou een verdubbeling van de jaarlijkse investeringen betekenen. In het jaar 2020 heeft TenneT volgens Jager 3,4 miljard euro geïnvesteerd, daarvan 2,1 miljard in Duitsland, de rest in Nederland. In totaal heeft de onderneming, die geheel in handen is van de Nederlandse staat, in de afgelopen tien jaar al 16 miljard euro in de Duitse Energiewende gestoken.
Het is voor Fischer nog te vroeg om te zeggen in hoeverre de investeringen zullen toenemen. “De regeringen in Nederland en Duitsland zijn nog maar kort geleden gevormd. Verwachting is dat de eerdere investeringsplannen met het oog op de toekomst zullen worden uitgebreid”, aldus Fischer.
“De gas- en stroomvoorziening kunnen we niet meer los van elkaar zien”
Naast een juiste planning tot 2045 is TenneT gebaat bij innovaties. Het bedrijf houdt de stand van de techniek in de gaten en denkt over ontwikkelingen mee. “Zo moeten bijvoorbeeld alle toekomstige gelijkstroomverbindingen, zowel on- als offshore zodanig worden ontworpen dat ze later met elkaar kunnen worden verbonden tot een overkoepelend gelijkstroomnet.”
Tot dusver zijn offshore-windmolenparken via punt-naar-puntverbindingen aangesloten op het elektriciteitsnet op het vasteland. Om de ambitieuze klimaatdoelstellingen in Duitsland, Nederland en Europa te halen, is het noodzakelijk een internationaal vermaasd gelijkstroomnet op zee en aan land tot stand te brengen. Zo kan meer energie worden getransporteerd via de geplande gelijkstroomleidingen op het land. Op de interconnectiepunten van het offshore-net nabij de kust is, naast de decarbonisatie van energie-intensieve processen, een intelligente sectorale koppeling gepland met elektrolyseprojecten en de gasinfrastructuur en de feed-in van windenergie aan land.
Een volgende uitdaging is het integreren van centrales die naast gas ook groene waterstof kunnen produceren, oftewel die H2-ready zijn. Hier komt de noodzaak voor een gezamenlijke aanpak van het netsysteem in het eerder genoemde doelnet om de hoek kijken “De gas- en stroomvoorziening kunnen we niet meer los van elkaar zien”, zegt Fischer. “Waterstof is hoofdzakelijk nodig voor sectoren die we niet kunnen elektrificeren en voor gascentrales die op groene waterstof draaien wanneer de wind niet waait en de zon niet schijnt.”
“De Noordzee is de toekomstige elektriciteitscentrale van Europa”
De elektrolysers kunnen volgens hem het elektriciteitssysteem ontlasten als ze verstandig worden neergezet. “Doen we dat niet, dan kunnen ze de uitdagingen in het elektriciteitssysteem nog verergeren. Elektrolysers die ver van hernieuwbare energiecentrales staan, veroorzaken zowel in Nederland als in Duitsland een grote extra vraag naar elektriciteitstransport, voornamelijk in de noord-zuidrichting. Dat blijkt ook uit onze studie "Quo vadis, elektrolyse?" Voor een efficiënte waterstofeconomie zijn grote elektrolysers het meest zinvol op plekken waar hernieuwbare elektriciteit direct in voldoende hoeveelheden beschikbaar is. De waterstof kan dan direct ter plaatse worden verbruikt of via een lange-afstandspijpleiding worden afgevoerd.”
De tekst loopt hieronder door.
TenneT is wettelijk verplicht alle offshore windparken in de Duitse Noordzee aan te sluiten op het elektriciteitsnet. Het Duitse regeerakkoord biedt voor de uitbreiding van wind op zee flinke uitdagingen: 30 GW tegen 2030, 40 GW tegen 2035 en 70 GW tegen 2045. “De Noordzee is de toekomstige elektriciteitscentrale van Europa”, meent Fischer. “De grote klimaatdoelstellingen van Duitsland, Nederland - en van Europa - worden alleen gehaald als de uitbreiding van het offshore-net consequent en grensoverschrijdend wordt aangepakt. Met als belangrijke kwesties de politieke randvoorwaarden, reguleringsvoorwaarden en de afstemming met natuurbeschermers, NGO's en de industrie. Dit alles moet internationaal worden opgezet, gecoördineerd en overeengekomen. Hier zijn de stakeholders aan zet. Als transmissienetbeheerder kunnen wij alleen ideeën en voorstellen opzetten en technische oplossingen aanbieden.”
“Uitbreiding van het offshore-net betekent hogere kosten en meer ruimtegebruik”
Het Nederlandse staatsbedrijf kan putten uit opgedane ervaring bij vorige projecten. Zo heeft TenneT veertien offshore netaansluitingen gerealiseerd in Nederland en Duitsland en exploiteert daarmee meer dan de helft van de offshore capaciteit in de EU. Innovatieve oplossingen moeten leiden tot meer capaciteit voor een lagere prijs. Voor toekomstige offshore-aansluitingen zet TenneT in op de twee gigawatt-standaard voor gelijkstroomverbindingen in combinatie met het zogenoemde ‘energiehub-concept’ waarin duurzame energie en opslag met elkaar verbonden zijn. Fischer verduidelijkt de nieuwe standaard: “Uitbreiding van het offshore-net betekent hogere kosten en meer ruimtegebruik. Die willen we met de nieuwe twee gigawatt-standaard tot een minimum beperken. De offshore-capaciteit zal ten opzichte van de huidige Duitse standaard van 900 megawatt voor gelijkstroom meer dan verdubbelen en de Nederlandse 700 MW-norm voor krachtstroom (draaistroom) zal bijna verdrievoudigen.”
TenneT heeft onlangs de aanbestedingen uitgeschreven voor de eerste Nederlandse offshore twee gigawatt-netaansluitingen. Na de aansluitingen in IJmuiden volgen dit jaar de aanbestedingen voor het eerste cluster in de Duitse Noordzee. De Duitse projecten zullen dan profiteren van de Nederlandse aanbestedingservaring. Omgekeerd hebben Nederlandse offshore-gelijkstroomprojecten geprofiteerd van de leercurve in de Duitse Noordzee.
De nieuwe transmissienorm is belangrijk voor grotere offshore-windmolenparken en een Europees distributie kruissysteem c.q. hub-systeem voor de hele Noordzee. “Het combineert de aansluiting van windenergie, energiemarkten kunnen gekoppeld worden en er is een slimme integratie met de netten op het vasteland mogelijk.”
“Alle juridische ingrepen in lopende procedures hebben een vertragend effect op de uitbreiding van het net”
“Voor de hub-oplossingen in de Noordzee en ook op het land hebben we een koppeling met Power to Gas/waterstof vanaf het allereerste begin in onze concepten opgenomen”, aldus Fischer. “Aanvankelijk zal de waterstofverwerking weliswaar dicht bij de kust, maar op land plaatsvinden. Later zal dat ook op zee mogelijk zijn. Daarvoor moet niet alleen de waterstofeconomie worden opgevoerd, ook moeten we snellere vooruitgang boeken met de uitbreiding van het net op zee en op het land.”
Voor die snelle uitbouw in Duitsland zijn juridisch afgedekte en snelle goedkeuringsprocedures essentieel. “Dat geldt voor alle voorstellen om de uitbreiding van het net te versnellen. Bij een aantal huidige projecten nemen de planning en goedkeuring alleen al tot acht jaar in beslag. In het algemeen zijn de procedures zeer ingewikkeld en gedetailleerd. Door ze te vereenvoudigen en de vergunningverlenende instanties van meer personeel te voorzien, is noodzakelijke versnelling mogelijk”, meent Fischer. “Naast versnelde procedures hebben we ook de steun van politici nodig om gezamenlijk campagne te voeren voor draagvlak - op alle niveaus. Parlementsleden bijvoorbeeld, die het project in hun kiesdistrict steunen, helpen ons enorm.”
Toekomstige wetswijzigingen zouden volgens Fischer echter alleen mogen gelden voor projecten waarvoor de procedures nog niet zijn gestart. “Alle juridische ingrepen in lopende procedures hebben een vertragend effect op de uitbreiding van het net en dus op de energietransitie als geheel. Het doel moet zijn dat de planning even snel verloopt als de bouw. Dan zouden we in totaal ongeveer acht jaar de tijd hebben voor de grote nieuwe gelijkstroomtrajecten.”
“Wij denken aan nog eens 800 nieuwe werknemers in 2022”
Draagvlak blijft de grootste uitdaging bij uitbreiding van het net. “Alleen in Duitsland organiseren we jaarlijks 300 tot 400 dialoogbijeenkomsten voor burgers en andere betrokkenen om zoveel mogelijk transparantie te creëren. Deelnemers krijgen informatie over de projecten en kunnen erover meediscussiëren. Als er in de toekomst meer projecten worden gerealiseerd, zullen er wellicht nog meer informatiebijeenkomsten moeten worden gehouden.” Het is er volgens Fischer door de Corona-pandemie niet gemakkelijker op geworden. “De digitale bijeenkomsten zo toegankelijk mogelijk maken voor iedereen was vooral in het begin een grote uitdaging. Maar het is ons gelukt alles volgens de Coronaregels, met passende veiligheids- en hygiëneconcepten in vele kleine groepen te organiseren. Of zelfs helemaal via internet, met videovergaderingen, e-mail en telefoon.”
Hoe staat het met die andere opgave, het werven van voldoende, juist opgeleid personeel om de netten daadwerkelijk te kunnen aanleggen? “Goed geschoolde arbeidskrachten zijn zeker nodig, naast technische innovaties en meer standaardprocedures. Wat de instroom van talent betreft, profiteren we van ons Talent Acquisition Team. Via campagnes als de "High Voltage Heroes" en door de nadruk te leggen op onze grote maatschappelijke taak, de energietransitie, hebben we veel technici aan ons kunnen binden.” Of het genoeg is, is de vraag. “We beseffen dat we ook open moeten staan voor mensen die wel over de basisvaardigheden, maar nog niet over alle deskundigheid beschikken die TenneT nodig heeft. We zullen ze dan zelf opleiden en ze mogelijkheden bieden om zich verder te ontwikkelen.” TenneT heeft in 2021 in Duitsland en Nederland circa 800 nieuwe medewerkers aangetrokken en daarmee de beoogde personeelsgroei in 2020 en 2021 gerealiseerd. “Wij denken aan nog eens 800 nieuwe werknemers in 2022.”
“Reeds aangelegde en geplande elektriciteitsnetten in Duitsland”
De totale lengte van de projecten voor alle vier transmissiesysteembeheerders (TSO's) in Duitsland bedroeg op 30 september 2021 ongeveer 12.241 km, als volgt verdeeld:
- ongeveer 2.629 km voor de goedkeuringsprocedure
- ongeveer 745 km in de ruimtelijke planningsprocedure
- ongeveer 6.344 km in of voor de planologische vaststellings- of meldingsprocedure
- 675 km goedgekeurd of in aanbouw
- 1.848 km voltooid
Van de 12.241 km komen 4.730 km voor rekening van TenneT, ofwel verreweg het grootste aandeel van de vier TSO's.
- een kleine 700 km reeds gerealiseerd
- 550 km in aanbouw
- meer dan 2.000 km in het goedkeuringsproces
- 1.050 km bestaande en 430 km nieuwe projecten uit de Bundesbedarfsplanung 2021
180 km ingebruikname in 2020
- Mittelachse Sleeswijk-Holstein
- Wilhelmshaven - Conneforde
302 km ingebruikname in 2021
- NordLink (1,4 GW gelijkstroom onderzeese kabel DE-NO)
- Westkustlijn SH (3e sectie)
- Stade/West - Dollern (1e sectie)
- Redwitz - staatsgrens BY/TH
257 km geplande ingebruikname in 2022
Tekst: Dorine Vaessen
Bron foto's: TenneT