TenneT: proef met ondergrondse ijskoude superkabel voor hoogspanning

TenneT wil een ondergronds supergeleidend hoogspanningssysteem van twee tot vier kilometer lengte aanleggen voor het Nederlandse elektriciteitsnet. Nergens ter wereld wordt supergeleiding nog over deze afstand toegepast. TenneT wil met initiatieven als deze tegemoet komen aan de wensen van de samenleving.

Mel Kroon (CEO TenneT): “Onze maatschappij is in hoge mate afhankelijk van een betrouwbare elektriciteitsvoorziening. Dit vraagt om veel nieuwe infrastructuur die maatschappelijk acceptabel kan worden ingepast in druk bewoonde gebieden. Dat betekent dat wij hoogspanningsverbindingen meer en meer ondergronds willen brengen. Dit vereist nieuwe, innovatieve techniek. Dit eerste demonstratieproject met deze ‘coole’ superkabel moet straks uitwijzen of dit soort kabels in de toekomst breder toegepast kunnen worden.”

HTS-kabel, de ‘coole’ Superkabel
De Superkabel is een zogenoemde HTS-kabel wat staat voor High Temperature Superconductivity. De supergeleider kan tot duizend maal meer stroom transporteren dan koper en met het koelsysteem meegerekend kan een supergeleidende kabel tot vijf maal meer stroom transporteren dan een kabel van koper, waar de huidige ondergrondse hoogspanningsverbindingen tot op heden meestal van worden gemaakt. Een supergeleidende kabel heeft door koeling tot -200 graden Celsius geen weerstand en creëert vrijwel geen verliezen tijdens het transport van stroom. De supergeleidende status wordt bereikt door koeling met vloeibaar stikstof. De huidige 110-150kV kabels hebben vanwege warmteafgifte een ruimtebeslag nodig van 12 meter breed over het hele tracé. Doordat ze geen warmte produceren, kunnen HTS-kabels veel dichter bij elkaar gelegd worden. Hiervoor is drie meter waarschijnlijk al voldoende. Daarnaast veroorzaakt de HTS-kabel geen magnetisch veld.

Samenwerking kennisinstituten
TenneT trekt in dit project samen op met diverse kennisinstituten. Onderzoekers van TU Delft, Universiteit Twente, het Instituut voor Wetenschap en Ontwikkeling (IWO), de HAN en RH Marine (voorheen Imtech Marine) gaan zich onder andere bezig houden met de eisen waaraan het kabelsysteem moet voldoen en de regel- en meettechniek. De planning is dat het project in 2019 wordt opgeleverd.

Beperkt toepasbaar
TenneT voorziet niet dat deze supergeleidende kabel in al lopende projecten toegepast kan worden. Daarvoor is eerst onderzoek en ervaring nodig. De nieuwe kabel kan in eerste instantie alleen op trajecten van maximaal 4 kilometer worden toegepast. Een langer tracé is voorlopig niet realiseerbaar in verband met de nodige toevoer van stikstof om de kabel te koelen. Daarnaast is de techniek erg kostbaar; de kabel is vele malen duurder dan een standaard 110 of 150kV kabel. De ontwikkeling gaat echter snel. Bij massaproductie en betere koeltechniek valt te verwachten dat in de toekomst dit soort kabels vaker en over een langere afstand toegepast gaan worden.

Lengte TenneT-kabel uniek
HTS wordt in andere landen op kleine schaal al toegepast, maar doorgaans maken superkabels geen deel uit van het vermaasde hoogspanningsnet en is de lengte niet langer dan een kilometer. In New York is zes jaar geleden 600 meter aan 138 kV HTS kabel aangelegd en afgelopen jaar werd in Essen een 10 kV superkabel in gebruik genomen van een kilometer ter vervanging van een verbinding op hoogspanningsniveau. TenneT wil nu een traject van 3,4 kilometer beginnen en bovendien op het veel hogere spanningsniveau van 110 kV.

TenneT als koploper in technologie
Het demonstratieproject met de HTS kabel past in de reeks van mondiale primeurs die TenneT de afgelopen jaren heeft toegepast en nog gaat toepassen. Naast de ontwikkeling van de nieuwe Wintrackmast met een smaller magneetveld, de grootschalige toepassing van gelijkstroomverbindingen (HVDC) voor de aansluiting van windparken ver op zee en de toepassing van nieuwe 66kV verbindingen voor de toekomstige offshore aansluitingen van windparken in Nederland neemt TenneT ook het initiatief als het gaat om ondergrondse aanleg van hoogspanningsverbindingen. Zo is TenneT de eerste netbeheerder die een 380kV verbinding over 20 kilometer ondergronds aanlegt en wordt er onderzocht wat er op dat gebied nog meer mogelijk is. De toepassing van de HTS kabel is een mooie aanvulling voor ondergrondse aanleg in stedelijk gebied. (…)’