Geen cyberaanval, geen sabotage, geen “zeldzaam atmosferisch fenomeen”, en toch zaten miljoenen Spanjaarden en Portugezen gisteren langdurig zonder stroom. Het vaststellen van de oorzaak van de enorme stroomstoring op het Iberisch schiereiland zal nog wel even duren. Maar na een dag vol reparaties en wilde speculaties, wordt geleidelijk meer duidelijk.
De Spaanse netbeheerder REE zei op een persconferentie dat duidelijk is dat het stroomnet in het zuidwesten van het land werd getroffen door een “dramatisch verlies aan stroomopwekking”. Mogelijk ging het daarbij om de opwekking van zonne-energie.
Het lijkt erop dat de stroomstoring mede zo groot kon worden door het bescheiden aantal verbindingen dat het stroomnetwerk op het Iberisch schiereiland heeft met de rest van Europa.
Kijk naar het verschil met bijvoorbeeld Nederland: daar zijn verbindingen met Duitsland, België, het Verenigd Koninkrijk, Noorwegen.
Op het Iberisch schiereiland zijn dat maar twee verbindingen: één in het noordwesten van de Pyreneeën en eentje in het noordoosten. Normaal gesproken is dat genoeg, maar bij een grote storing als deze kan die bescheiden verbinding met de rest van Europa zo’n klap niet ineens opvangen.
“Bij een storing blijven de treinen rijden en de airco blijft aan, dus die elektriciteit wordt bij een storing aangeslurpt van elders”, zegt hoogleraar geïntegreerde energiesystemen Han Slootweg van de TU Eindhoven. Elders kan dus Frankrijk zijn. “Maar door dat aanslurpen van elders worden de hoogspanningslijnen die de elektriciteit aanvoeren overbelast. En vroeg of laat sneuvelt er dan een strijdmakker – een hoogspanningslijn – en dan krijgt de rest het zwaarder.”
En wat in ieder geval een rol lijkt te hebben gespeeld, is dat Spanje op het moment van de storing voor een heel groot deel draaide op zonnestroom. Die Spaanse zonneparken wekken op een zonnige aprildag als gisteren veel stroom op, maar bij schommelingen kunnen ze problemen veroorzaken.
“Je moet het elektriciteitsnet eigenlijk zien als één grote evenwichtsoefening”, zegt hoogleraar energietechnologie David Smeulders van de TU Eindhoven. “Als er ergens iets uitvalt, moet dat meteen worden aangevuld. Op dit moment lijkt het erop dat er in het zuidwesten van Spanje een deel van een zonnecentrum is uitgevallen. Dat kan komen door een wolk bijvoorbeeld, waardoor de opwekking wegvalt. Dat moet worden gecompenseerd.”
Die wegval kan gecompenseerd worden met bijvoorbeeld een gascentrale. Smeulders: “Dan wordt die gascentrale opgebeld met de boodschap dat er spanning is weggevallen en dat ze moeten compenseren. Die centrale zegt dan dat dat kan, en zet de centrale harder. Maar als de zon dan weer terugkomt en de centrale levert bij, heb je dus overbelasting.”
Of dat ook in dit geval zo is gegaan, is nog niet bekend, maar in dit scenario heeft dat gebied even helemaal geen elektriciteit meer. En ook elders op het net raakt dat evenwicht nu verstoord. “Op die manier krijg je een cascade die doorijlt naar de rest van Spanje”, zegt Smeulders. Kijken naar Frankrijk voor extra productie is dan ook geen optie, al was het maar omdat die twee kabels in de Pyreneeën daar bij lange na niet in kunnen voorzien.
‘Groeipijn’
De wetenschappers zien dit soort problemen een beetje als “groeipijnen” van de energietransitie. “Er zit op dit moment gewoon weinig ‘vertraging’ in het systeem”, legt hoogleraar toegepaste wiskunde Johann Hurink van de Universiteit van Twente uit. “Op het hele Europese net is er een frequentie van 50,2 hertz. Als die frequentie daarboven komt, wordt er automatisch uitgeschakeld. Maar met zonneparken gaat dat razendsnel.”
Want waar kern-, kolen- of gascentrales met hun logge turbines nog wel even doordraaien nadat de systemen eruit zijn geklapt, gebeurt dat bij zonnepanelen acuut. “Bij een zonnepark is het echt ’tjoep’, en dan staat het uit. Er is heel weinig reactietijd. Het gebrek aan traagheid is echt een van de grootste problemen van hernieuwbare energie”, zegt Smeulders.
Vertraging inbouwen
Hoewel Spanje zich niet één op één laat vergelijken met Nederland, loont het om na te denken over de risico’s voor Nederland, vinden de wetenschapers. Bijvoorbeeld over het inbouwen van een soort kunstmatige ’traagheid’, om de risico’s te verkleinen. “Dat kan gewoon. Je kunt mechanisch vertraging inbouwen. Maar met het denken daarover zijn we eigenlijk pas net begonnen. Dat was eerder ook niet nodig vanwege de lompe massa die met de grote centrales in het net zat”, zegt Smeulders.
Hurink: “We gebruiken het stroomnet nu gewoon op een hele andere manier dan we in de ontwerpfase hadden bedacht. Wij krijgen in Nederland ook wel van dit soort effecten, maar misschien gaan we dat ook wel nodig hebben om mensen en politici wakker te schudden dat er echt over nagedacht moet gaan worden.”