Dorine Schenk
Op 7 september is de nieuwe, ‘groene’ COBRA-kabel in gebruik genomen. Deze gelijkstroom hoogspanningskabel verbindt de elektriciteitsnetten van Nederland en Denemarken via een onderzeese kabel van 325 km lang. De kabel, met een capaciteit van 700 MW, loopt tussen Endrup in Denemarken en Eemshaven in Nederland, via het Duitse gedeelte van de Noordzee.
‘Het energiesysteem ontwikkelt richting verduurzaming en dat gaat gepaard met onzekerheid en fluctuaties in de energieproductie. Deze kabel maakt het mogelijk om de Nederlandse en Deense systemen te balanceren door stroom overschotten en tekorten uit te wisselen als het in Denemarken of Nederland harder of juist minder hard waait dan gedacht,’ zegt Han Slootweg, part-time hoogleraar Smart Grids aan de TU Eindhoven. ‘Gemakkelijk stroom uitwisselen draagt zo bij aan een stabieler, duurzamer energiesysteem. Daarom werkt TenneT ook al aan een kabel tussen Noorwegen en Duitsland en wordt er gekeken naar een tweede kabel tussen Nederland en het VK en tussen Nederland en Noorwegen.’
De stroom in Denemarken wordt voor een groot deel duurzaam opgewekt, voornamelijk in de vorm van windenergie. ‘Het maatschappelijke voordeel voor Denemarken is daarom de leveringszekerheid die door de COBRA-kabel biedt op momenten dat er minder wind is. En Nederland, die graag meer duurzame stroom wil importeren, kan bijvoorbeeld overschotten van windenergie uit Denemarken importeren,’ voegt TenneT-woordvoerder Jeroen Brouwers toe. ‘Verder zorgt het koppelen van markten van verschillende landen ervoor dat de stroomprijzen gemiddeld omlaag gaan.’
Het 300 km lange onderzeese gedeelte van de COBRA-kabel ligt gemiddeld 1,5 m onder de zeebodem. Hij loopt in Endrup 25 km over land en bij Eemshaven ongeveer 1 km. Net als bij de meeste andere verbindingen, bestaat COBRA-kabel uit twee kabels, zodat de stroom heen en weer kan stromen en niet door het aardoppervlak hoeft, zodat het zeeleven en onderzeese pijpen geen last heeft van elektrische velden.
In beide landen komt de kabel bij een converterstation waar de gelijkstroom van de hoogspanningskabel omgezet wordt in wisselstroom met de juiste spanning om het Nederlandse of Deense elektriciteitsnet op te kunnen. ‘Deze converterstations zijn kopieën van elkaar’, vertelt Peter Leushuis, die voor TenneT projectmanager is van de Nederlandse kant van de COBRA-verbinding.
De vermogenselektronica in de converterstations is gebaseerd op het principe van een voltage source converter en maakt gebruik van zogeheten insulated-gate bipolar transistor (IGBT’s), een modern type halfgeleiders die sinds kort op grote schaal wordt toegepast. Het is de eerste gelijkspanningsverbinding in Nederland die op dit principe gebaseerd is.
Leushuis: ‘Tot nu maakte TenneT gebruik van een Line Commutate Converter (LCC)’ De nieuwe techniek is compacter, waardoor er ruim 20 % minder oppervlak nodig is om de gelijkspanning en wisselspanning in elkaar om te zetten.
VSC, die gebruik maakt van IGBT’s, maakt de besturing van de converters flexibeler. Er zijn meer stuur- en regelmogelijkheden dan bijvoorbeeld bij de verbindingen die TenneT heeft met Noorwegen (NorNed) en het VK (BritNed). Leushuis: ‘Zo kan de energie richting gemakkelijker worden omgezet van import naar export. Daarnaast kan de converter worden ingezet voor spanningsregeling. Hierdoor kan de netspanning beter gecontroleerd worden.’
Een andere nieuwigheid van de COBRA-kabel is dat het technisch mogelijk is om onderweg een windpark op zee in te pluggen. ‘Dat is mogelijk dankzij de flexibiliteit van de moderne converterstation en omdat er met de kabel mee ook een dikke glasvezelbundel neergelegd is’, vertelt Slootweg. ‘Je hebt namelijk communicatiesignalen nodig als je onderweg extra installaties toe wilt voegen.’
‘In het geval van de COBRA-kabel is het inpluggen van een extra installatie, zoals bijvoorbeeld een Duits windpark, regulering technisch nu nog lastig ,’ merkt Brouwers op. ‘Maar als daar duidelijke afspraken over gemaakt worden, is ook dat mogelijk.’
De technologie van de COBRA-kabel en converterstations wordt niet alleen gebruikt voor de verbinding tussen Nederland en Denemarken. ‘Met technisch vergelijkbare verbindingen worden offshore windparken die elders ver uit de kust liggen op het net aangesloten’, zegt Slootweg. ‘Gezien de ambities op dat vlak zal deze oplossing in toenemende mate gebruikt worden.’
