Wat je moet weten over gelijkspanning

Laptop, smartphone, elektrische auto – alles wat je aan het hart gaat, draait op gelijkspanning. Wisselspanning (AC) uit het stopcontact is een erfenis uit het verleden toen alleen grote generatoren in gas- of kolencentrales de elektriciteit opwekten. Maar naarmate er meer opwekking uit zon en wind komt, bronnen van gelijkspanning, is het gebruik van wisselspanning steeds minder vanzelfsprekend.

Het doel van de DC Summit 2020 (15 en 16 januari) is om innovatieve DC-projecten uit Nederland, Duitsland en Denemarken te delen met bezoekers van over de hele wereld. Sprekers komen niet alleen van de TU Delft maar ook van de Universiteit van Aken en Kiel in Duitsland en Aalborg in Denemarken.

Prof.dr.ir. Pavol Bauer, hoogleraar DC-systemen, energieomzetting en –opslag (faculteit EWI), legt uit wat de belangrijkste ontwikkelingen zijn.

Wat zijn de voordelen van gelijkstroom?

“Bij veel systemen is gelijkspanning goedkoper en eenvoudiger, omdat het met minder transformatoren kan draaien. LED verlichting werkt bijvoorbeeld op een lage gelijkspanning. Energie komt van het openbare net (230 Volt wisselspanning) waardoor omzetting nodig is.

Ook heeft een gelijkspanningskabel meer capaciteit voor elektrische energie dan wisselspanning. Eén oplossing voor het stroomtekort in Amsterdam is het net verzwaren door meer kabels in te graven en transformatoren in te zetten. Dat kost veel tijd en geld. Een andere optie is om de bestaande kabel voor gelijkspanning in te zetten. De capaciteit van de kabel wordt dan tenminste 50 procent hoger, met andere woorden: er kan meer energie door.”

Wat zijn de drie belangrijkste ontwikkelingen?

1. Modernste weg van Nederland

“De Kruithuisweg (N470) wordt de modernste weg van Nederland. Zonnecellen aan de kant van de weg leveren energie voor de straatverlichting en stoplichten. De kabels zijn in december gelegd en de weg is verbreed. Dit netwerk zal ook worden verbonden met het nieuwe station Delft Campus dat ook op groene energie zal draaien.”

2. Schepen

“Gelijkspanning wordt al veel toegepast op schepen. Op de conferentie zal Peter Rampen van Damen Shipyards spreken over zijn ervaringen hiermee. Ook op defensieschepen wordt gelijkspanning al deels toegepast.”

3. Slimme netwerken

“Van passieve netwerken moeten we overgaan op actieve netwerken. De trein, trams en trolleybussen rijden al op gelijkspanning maar deze netwerken zijn passief: het is eenrichtingsverkeer van de bron naar het voertuig. In een actief netwerk kun je ook elektrische auto’s opladen, de straatverlichting aansluiten, opslag toevoegen en de energie die vrijkomt bij het remmen van een voertuig weer terug het netwerk insturen. Het netwerk ligt er al, waarom zouden we er geen gebruik van maken? Daarvoor moeten er wel wetten veranderen, momenteel mag niemand gebruikmaken van het 1500 Volt DC netwerk van de NS. Wet- en regelgeving is ook een onderwerp op de conferentie.”

Hoe zal de transitie naar gelijkstroom gaan plaatsvinden?

“De investeringen in het huidige openbare energienet zijn enorm. Dat kun je niet van de ene op de andere dag veranderen. De groei van DC zal deels komen vanuit huizen. Zodra zonnepanelen worden gebruikt om de auto op te laden, wordt het net ook makkelijker doorgetrokken voor de verlichting van het huis. Gelijkspanning in gebouwen is al realiteit, bijvoorbeeld in The Green Village en in Pulse. Maar de vraag naar gelijkspanningssystemen voor thuis is nog niet groot, want consumenten zijn voorzichtig. Openbare (straat)verlichting, en parkeergarages voor het  laden van elektrische auto’s zijn voorbeelden van goede businesscases waarbij DC goedkoper is. Dit zie ik in de toekomst wel gebeuren.”

Wordt alles in de toekomst gelijkstroom?

“DC is niet de oplossing voor alles, alleen als het economisch en technisch voordelig is. In de toekomst zullen we veel combinaties zien van DC en AC.”

Sija van den Beukel / Freelance journalist