DNV KEMA breidt testlaboratorium uit voor super grids

Eerste testlab ter wereld voor mega-elektriciteitsnetten
Energiekennisbedrijf DNV KEMA zal circa EUR 70 miljoen investeren in de uitbreiding van zijn kortsluitlaboratorium in Arnhem. Door deze uitbreiding realiseert DNV KEMA het eerste laboratorium ter wereld in het segment van extreme testen voor de toekomstige markt van super grids: bulktransport van energie via lange afstand mega-elektriciteitsnetten op een spanningsniveau van 800.000 volt en hoger. De investering is mogelijk gemaakt door DNV, de meerderheidsaandeelhouder van DNV KEMA en internationaal aanbieder van diensten op het gebied van risicomanagement.

“Het staat vast dat de wereldwijde vraag naar elektriciteit de komende decennia snel zal toenemen. Volgens onafhankelijke onderzoeken zal deze groei leiden tot een sterke toename van de investeringen in de wereldwijde elektriciteitstransmissie- en distributienetwerken (T&D)”, aldus David Walker, CEO, DNV KEMA. “Er zijn vier belangrijke trends in onze toekomstige elektriciteitsvoorziening. De eerste trend is de sterke toename van gedistribueerde en lokale elektriciteitsopwekking, waarbij mensen steeds meer zelf voorzien in hun eigen elektriciteitsbehoefte. Dit omvat tevens de ontwikkeling van intelligente energiediensten en energienetten, evenals het gebruik van intelligente apparaten.”

“De tweede trend is de ontwikkeling van super grids, ofwel mega-elektriciteitsnetten: een omvangrijk, transnationaal of zelfs transcontinentaal transmissienetwerk dat het transport van grote volumes elektriciteit over grote afstanden mogelijk maakt”, vertelt Walker. Deze mega-elektriciteitsnetten maken onder meer de grootschalige integratie van duurzame energie mogelijk. Voorbeelden van mega-elektriciteitsnetten zijn de lange afstand ultra-hoogspanningsleidingen tussen de waterkrachtcentrales in het westen van China en de grote afnamegebieden van elektriciteit aan de Chinese oostkust, zoals Peking en Sjanghai. Andere voorbeelden zijn te vinden in Canada en India, en ook de mogelijke verbinding tussen het Europese continent en grootschalige zonnecentrales in de Sahara-woestijn in Afrika.

“De derde trend die zich voordoet, is de sterke, wereldwijde groei van traditionele hoogspanningsnetten en de toename van nieuwe fabrikanten van T&D-componenten zoals elektriciteitsschakelaars en vermogenstransformatoren. Energiebedrijven eisen dat deze nieuwe T&D-componenten worden getest en dat ze naar behoren werken voordat ze in het elektriciteitsnetwerk worden geïnstalleerd. Door de groei van deze markt is er meer behoefte aan flexibele testfaciliteiten in het huidige kortsluitlaboratorium van DNV KEMA.”

“De laatste belangrijke trend is dat energiebedrijven, investeerders, regelgevende instanties en verzekeringsmaatschappijen het testen van componenten steeds vaker als een essentieel onderdeel beschouwen van een veilige en betrouwbare energie-infrastructuur. De aanwezigheid van niet-geteste onderdelen in een elektriciteitsnetwerk kan leiden tot onvoorziene onderbrekingen van de elektriciteitsvoorziening met grote technische, financiële, economische en sociale gevolgen.”

Veiligheid en betrouwbaarheid zijn cruciaal voor mega-elektriciteitsnetten
Hoewel de technologie voor mega-elektriciteitsnetten gericht is op veiligheid en betrouwbaarheid, blijft er altijd een risico van stroomonderbreking bestaan. Het uitvallen van mega-elektriciteitsnetten heeft zeer grote gevolgen op economisch, sociaal en technisch gebied. “De noodzaak van veilige en betrouwbare mega-elektriciteitsnetten is enorm, aangezien miljoenen en soms zelfs tientallen miljoenen mensen afhankelijk zijn van deze mega-elektriciteitsnetten voor hun elektriciteitsvoorziening”, aldus Gerd Enoch die wereldwijd verantwoordelijk is voor het onderdeel Testen, Inspecties & Certificatie van DNV KEMA. Merkwaardig en paradoxaal genoeg is testen nog niet wettelijk verplicht voor de hedendaagse T&D-sector. “Het is cruciaal dat schakelaars en vermogenstransformatoren in mega-elektriciteitsnetten feilloos werken, aangezien hiermee complete wereldsteden of grote regio’s in een land worden bediend.”

Capaciteitsuitbreiding
Als onderdeel van de plannen van DNV KEMA wordt het aantal kortsluitgeneratoren uitgebreid van vier tot zes en wordt de beschikbare testruimte uitgebreid, zodat DNV KEMA zowel qua technologie als ruimte over meer testcapaciteit beschikt. “De nieuwste technologie vereist andere testmethoden. Voor het testen van onderdelen zoals grote transformatoren is een hoog vermogen vereist dat alleen kan worden gerealiseerd door zes kortsluitgeneratoren met een testvermogen dat overeenkomt met 15 GW. Dit staat gelijk aan ongeveer tweederde van het opgestelde elektriciteitsproductievermogen in Nederland met zijn 16 miljoen inwoners”, stelt Bas Verhoeven, directeur van het kortsluit- en hoogspanningslaboratorium van DNV KEMA.

Het kortsluitlaboratorium van DNV KEMA is nu al het grootste testlaboratorium ter wereld voor het uitvoeren van testen voor transmissie- en distributienetwerken. Het biedt een spanningsniveau dat geen enkel ander laboratorium kan realiseren. “Nu de lengte van transmissie- en distributienetwerken sterk toeneemt tot wel meer dan 2000 kilometer, willen fabrikanten van componenten netwerken ontwikkelen met spanningsniveaus van 800 kV of hoger”, legt Verhoeven uit. “De fabrikanten moeten de componenten vervolgens ook op deze hoge spanningsniveaus kunnen testen om de veiligheid en betrouwbaarheid van de energie-infrastructuur te waarborgen. Daarnaast zullen we nu meer testruimte beschikbaar hebben om aan de grote vraag van fabrikanten en energiebedrijven te kunnen voldoen.”

Wanneer de uitbreiding in 2015 is voltooid, zal het kortsluitlaboratorium van DNV KEMA de enige faciliteit in de wereld zijn waar kortsluittesten met een spanningsniveau van 800 kV of hoger kunnen worden uitgevoerd. Hierdoor beschikt DNV KEMA over een solide platform om te groeien in een markt die hoge financiële en technische toetredingsbarrières kent.

Sterk groei in wereldwijde vraag naar elektriciteit
De wereldwijde vraag naar elektriciteit zal de komende decennia snel toenemen. Volgens het onlangs door het Internationaal Energieagentschap gepubliceerde rapport World Energy Outlook (WOE) 2012 zal de wereldwijde vraag naar elektriciteit tegen 2035 met meer dan 70% toenemen tot bijna 32.000 TWh (terrawattuur). Deze groei komt vooral van landen buiten de OESO; meer dan de helft alleen al van China en India. Volgens hetzelfde rapport zal de elektriciteitsopwekking uit duurzame energiebronnen tegen 2035 bijna drie keer zo hoog zal zijn als in 2010; het aandeel van elektriciteit uit duurzame energie in de totale elektriciteitsopwekkingmix zal toenemen van 20% tot 31%. De toename van de wereldwijde vraag naar elektriciteit is een gevolg van de wereldwijde economische groei, bevolkingstoename (met name in opkomende landen) en het groeiende gebruik van elektrische voertuigen, elektrische apparaten, warmtepompen en andere vormen van elektrificatie.

Behoefte aan extra capaciteit en modernisering van de elektriciteitsinfrastructuur
Het WEO-rapport van het Internationaal Energieagentschap concludeert ook dat tot 2035 een extra capaciteit van 5890 GW nodig zal zijn. Dit is hoger dan het in 2011 totale opgesteld elektriciteitsproductievermogen in de wereld. Een derde deel hiervan zal worden gebruikt ter vervanging van verouderde centrales, en de resterende capaciteit om te voldoen aan de groeiende vraag naar elektriciteit. Met een volume van 3000 GW zullen duurzame energiebronnen de helft van de extra capaciteit voor hun rekening nemen in de periode 2012–2035, gevolgd door gas dat goed zal zijn voor 1400 GW. In de periode 2012–2035 zal voor de totale elektriciteitssector een investering van USD 16,9 biljoen nodig zijn. Dit komt overeen met bijna de helft van de investeringen die nodig zijn in de gehele energievoorziening in deze periode, inclusief olie en gas. Tweevijfde deel van de investering in de elektriciteitssector gaat naar elektriciteitsnetwerken en de rest naar capaciteit voor elektriciteitsopwekking.

Meer… DNV KEMA