Interactieve infographic die schematisch het energiemetabolisme van Amsterdam weergeeft. Blokjes en pijlen kunnen worden aangeklikt om meer informatie te verkrijgen.
Retail & Horeca
Winkels, supermarkten, cafés en restaurants hebben allemaal een energievraag. Deze is meestal een orde van grootte kleiner dan industrie, maar wel groter dan die van huishoudens. Ze gebruiken daarom geregeld 400 V, maar het is—in tegenstelling tot wat hier is afgebeeld—ook niet ongebruikelijk dat grotere retail en horeca direct op middenspanning of een regionaal gasnet zijn aangesloten.
Huishoudens
Huishoudens vormen het fijnmazige eindpunt van alle energiesystemen. Hoewel huishoudens—doordat er zoveel van zijn—gezamenlijk een enorm verbruik hebben, is hun individuele energieverbruik relatief laag. Ze zijn daarom aangesloten op de laagste druk (100 mbar, die bij de woningaansluiting verder wordt teruggebracht tot 30mbar) en spanning (230 volt). Het energieverbruik varieert enorm tussen woningen en hangt onder meer af van woninggrootte, mate van isolatie en leefstijl. Slecht geïsoleerde woningen die op stadswarmte zijn aangesloten gebruiken krijgen vaak hoge temperatuurwarmte geleverd, terwijl goed geïsoleerde woningen vaak met lage temperatuurwarmte verwarmd kunnen worden. Daarnaast zijn steeds meer huishoudens ook energieproducent doordat zij zonnepanelen op hun dak hebben liggen, waarmee ze in (een deel van) hun eigen elektriciteitsverbruik voorzien en soms ook terugleveren aan het elektriciteitsnet. Omdat het elektriciteitsnet hier niet voor ontworpen is, kan deze teruglevering voor problemen zorgen op het net.
Industrie
De industrie is een grootverbruikscategorie met veelal directe aansluiting op hoogspannings- of hogedrukleidingen. Bepaalde industrie en bedrijvigheid (zoals datacenters) genereert veel restwarmte, die weer gebruikt kan worden voor het opwarmen van bijvoorbeeld huizen. Industrie beïnvloedt netten op alle niveaus: hoge vermogens, flexibele vraag (bijsturing) en soms grote elektrische aandrijvingen die het net belasten. Veel industriële bedrijven hebben daarom maatwerkafspraken met de beheerders van de energienetten.
Warmtedistributienet
Het warmtedistributienet vormt het transportnet binnen de gebouwde omgeving, vergelijkbaar met middenspanning in elektriciteit. Het bindt warmtenetbronnen, pompstations, afleversets en laagtemperatuur- en hoogtemperatuur-secties aan elkaar.
Distributieleidingen
Dit zijn de fijnmazige leidingen die warmtedistributienetten verbinden met individuele gebouwen. Technisch zijn ze vergelijkbaar met lage drukleidingen in gas of laagspanningskabels in elektriciteit.
LT
Laagtemperatuurwarmtenetten (LT) vervoeren doorgaans water van tussen de 30 en 60°C. Ze vervoeren restwarmte naar warmtepompen die de warmte overdragen naar hoogtemperatuurwarmtenetten.
HT
Hoogtemperatuurwarmtenetten (HT) vervoeren normaalgesproken water tussen de 70 en 120°C. Ze worden gevoed door warmtebronnen die zoals geothermische bronnen, industrie met restwarmte van hoge temperatuur en restwarmtebronnen van lagere temperatuur die via warmtepompen wordt opgewaardeerd.
WKO
Warmte-koudeopslag vormt het thermische buffermiddel van vele warmtenetten. Het zijn relatief kleinschalige reservoirs op een diepte van enkele tientallen tot enkele honderden meters, afhankelijk van de samenstelling van de bodem. In deze reservoirs wordt in de zomer overtollige warmte in de bodem opgeslagen en in de winter overtollige koude. Zo kan in de zomer worden gekoeld met de overtollige koude uit de winter en vice versa. Ook kan overtollige warmte uit een stadsverwarmingsnet in een WKO worden opgeslagen zodat deze gebruikt kan worden wanneer er behoefte aan is.
Warmteoverdrachtsstation
Dit is het knooppunt waar warmte wordt overgedragen tussen netten van verschillende temperatuur- of drukniveaus, vergelijkbaar met transformatorstations in het elektriciteitsnetwerk. Ze zorgen dat warmte op de juiste temperatuur en druk bij gebruikers terechtkomt.
Geothermiebronnen
Geothermie haalt warmte uit diepere aardlagen, typisch één tot wel drie km diep. In het systeem gelden geothermiebronnen als baseload-warmtebron met hoge betrouwbaarheid, goed voorspelbare productie en zeer lage CO2-uitstoot bij gebruik.
Pompstations
Pompstations zorgen dat de druk op het stadswarmtenet hoog genoeg blijft om te garanderen dat het warme water in het net (op tijd) de afnemers bereikt.
Warmtepompen
Warmtepompen tillen de temperatuur van warmtebronnen omhoog naar het niveau van het hoogtemperatuurwarmtenet.
Warmtebuffers
Een groot deel van de stadswarmte is in Amsterdam afkomstig van een warmte- en krachtcentrale. Daar worden tegelijkertijd warmte en elektriciteit opgewekt. Het komt voor dat er wél vraag naar warmte is, maar niet (in dezelfde mate) naar elektriciteit. Om te voorkomen dat er op zo’n moment voor niets elektriciteit op wordt gewekt, biedt een warmtebuffer uitkomst. De hierin opgeslagen warmte kan benut worden als wel behoefte is aan warmte, maar niet aan elektriciteit.
Thermische centrales
Thermische centrales produceren warmte via verbranding. Onder deze categorie vallen zowel centrales die warmte en elektriciteit opwekken uit verbranding van afval (zoals AEB), als centrales die warmte en elektriciteit opwekken uit verbranding van gas (zoals de centrale in Diemen). Zeker dit laatste type fungeert steeds vaker als pieklastcentrales of back-up voor duurzame warmteopslag en fluctuaties.
Stadsgasnet
Het stadsgasnet is het fijnmazige distributiesysteem op lagedrukniveau (ongeveer 100 mbar). Het is de laatste schakel in de gasketen die gas bij huishoudens en andere kleingebruikers brengt.
Regionaal gasnet
Dit is het middendruknet (ongeveer 8 bar), de schakel tussen het landelijke regionaal transportleidingnet (RTL) en het stadsgasnet. Sommige bedrijven die grotere hoeveelheden gas gebruiken zijn rechtstreeks op het regionaal gasnet aangesloten.
RTL
Het regionaal transportleidingnet (RTL) is onderdeel van het landelijke gastransportnetwerk dat onder beheer van Gasunie valt. Het is een fijnmazigere aftakking van het hoofdtransportleidingnet (HTL). Het RTL heeft een lagere druk (16-40 bar) die de aansluiting op lokale gasdistributiebedrijven mogelijk maakt.
HTL
Het hoofdtransportleidingnet (HTL) is het landelijke hoofdnet van de hogedrukleidingen (ongeveer 65-80 bar) dat onder beheer van Gasunie valt. Het HTL is onderdeel van de Europese gasrotonde waarmee Nederland via leidingen zoals Nord Stream op grote gasvoorraden is aangesloten.
Hervergassing
Om vloeibaar gas (LNG) te kunnen gebruiken wordt het hervergast zodat het in gasvorm in het HTL kan worden gepompt.
LNG import
LNG (Liquefied Natural Gas) wordt per schip ingevoerd.
Gasdrukregelstations
Gasdrukregelstations reduceren middendrukgas (ongeveer 8 bar) tot lagedrukgas (100mbar) dat geschikt is voor huishoudelijk gebruik.
Gasontvangstations
Gasontvangstations verzorgen de overdracht van het nationale gasnet van Gasunie naar transportnetten van lokale beheerders zoals Liander. Daarbij wordt de gasdruk teruggebracht van ca. 16-40 bar tot ca. 8 bar.
Meet- en regelstations
Meet- en regelstations zijn de schakel tussen het nationale hoofdtransportleidingnet (HTL) en het regionaal transportleidingnet (RTL), die beiden onder beheer van Gasunie vallen. In een meet- en regelstation wordt de gasdruk teruggebracht van ca. 65-80 bar tot ca. 16-40 bar. Daarnaast wordt de bekende gaslucht aan het gas toegevoegd om ervoor te zorgen dat we een gaslek met onze neus waar kunnen nemen.
Compressors
Compressors bevinden zich in het hoofdtransportleidingnet en zorgen ervoor dat de druk in het net hoog genoeg blijft.
LNG terminals
Bij LNG terminals wordt geïmporteerde LNG (Liquefied Natural Gas) opgeslagen en hervergast wanneer gastekorten (dreigen te) ontstaan.
Middenspanningskabels
Kleinere windparken op land zijn op middenspanningskabels van ca. 10-20 kV aangesloten die de opgewekte energie naar het middenspanningsnet transporteren.
Inter-array kabels
Inter-array kabels bundelen de stroom van individuele energiebronnen en zorgen dat deze over langere afstand getransporteerd kan worden naar het elektriciteitsnet. Dit gebeurt typisch op een spanning van rond de 66 kV.
Zeekabels
Zeekabels transporteren energie die offshore is opgewekt naar landstations, typisch op 220 kV.
Laagspanningsnet (230 V / 400 V)
Het laagspanningsnet (230 V / 400 V) is het fijnmazige net dat onder beheer van netbeheerders (zoals Liander) valt en dat elektriciteit bij huishoudens en bedrijven met relatief klein verbruik brengt. Het laagspanningsnet levert zowel 230 als 400 V, welke van de twee een woning of bedrijf gebruikt wordt bepaald bij de aansluiting op het adres. Het laagspanningsnet is relatief gevoelig voor overbelasting door teruglevering van huishoudens. Binnen het laagspanningsnet bevinden zich her en der laagspanningskasten (LS-kasten) die voor verdeling van kabels zorgen.
Middenspanningsnet (10-20 kV)
Het middenspanningsnet (10-20 kV) vormt de schakel tussen stedelijke infrastructuur en het wijkniveau. Middelgrote producenten van elektriciteit zoals windparken op land en thermische energiecentrales (zoals AEB) leveren aan het middenspanningsnet. Grootafnemers in de industriële sector zijn soms rechtstreeks op het middenspanningsnet aangesloten.
50 kV
Het 50 kV-net is een minder gangbaar net en wordt steeds vaker uitgefaseerd ten gunste van een 20kV middenspanningsnet. Toch heeft het (afhankelijk van de omstandigheden) ook voordelen boven 20 kV en functioneert het op veel plekken (met name in stedelijke gebieden) goed. Een 50 kV-net kan als extra schakel tussen hoog- en middenspanning meer vermogen transporteren dan een middenspanningsnet zonder dat direct een kostbaar hoogspanningsstation hoeft te worden gerealiseerd. Zeker in gebieden waar relatief veel teruglevering plaatsvindt kan een 50 kV-net daarom een belangrijke schakel in het netwerk vormen.
Hoogspanningsnet (150 kV)
Het 150 kV-net is onderdeel van het hoogspanningsnetwerk en valt onder beheer van TenneT. Waar de landelijke backbone een spanning van 380 kV heeft, is het 150 kV-net iets fijnmaziver en wordt het vooral gebruikt om de stap naar de regionale schaal te maken.
Hoogspanningsnet (220-380kV)
Het door TenneT beheerde hoogspanningsnet begint bij spanningen van 110 kV en loopt op tot spanningen van 380 kV. De hoogspanningskabels met een spanning van 380 kV vormen gezamenlijk de nationale backbone van het elektriciteitsnetwerk.
Zon op dak
Zonnepanelen op daken van woningen en bedrijven wekken lokaal energie op. Ze kunnen daardoor de energievraag op het elektriciteitsnet verkleinen. Op zonnige dagen kunnen ze op plekken waar veel zonnepanelen liggen echter ook voor zo’n grote spanningsstijging zorgen dat het net overbelast raakt. Om lokale elektriciteitsopwek ook in de toekomst te kunnen laten groeien, is daarom op veel plekken verzwaring van het elektriciteitsnet noodzakelijk.
Middenspanningsruimtes
Middenspanningsruimtes (in de volksmond vooral bekend onder de naam transformatorhuisje of trafo) zijn schakelkasten die elektriciteit omzetten van 10-20 kV naar 230/400 V.
Windparken op land
Windparken op land leveren relatief veel duurzame elektriciteit en worden daarom direct op middenspanning aangesloten.
Schakelstations
Schakelstations zijn conversiepunten in het elektriciteitsnet waar de spanning van 50 of 150 kV wordt teruggebracht tot 10 of 20 kV.
Regionale onderstations
Regionale onderstations reduceren hoogspanning van bijvoorbeeld 150 kV naar een spanning van 50 kV. Ze zijn vaker te vinden in stedelijk gebied, waar een extra hiërarchische laag in het elektriciteitsnet zorgt voor een efficiënte distributie en ondersteund bij het faciliteren van teruglevering van (zonne-)energie.
Hoogspanningsstations
Hoogspanningsstations bevinden zich—zoals de naam al doet vermoeden—in het hoogspanningsnet en zorgen voor conversie van zeer hoge spanning (bijv. 380 kV) naar lagere hoogspanning (150 kV) die naar lokale elektriciteitsnetten kan worden overgedragen.
Elektriciteitscentrales
Elektriciteitscentrales produceren grote hoeveelheden elektriciteit en zijn—in tegenstelling tot hernieuwbare energiebronnen—praktisch niet afhankelijk van weersomstandigheden. Dit maakt ze tot betrouwbare leveranciers die vooral bij piekbelastingen essentieel blijven. In Nederland is vandaag de dag het grootste deel van de elektriciteit uit centrales afkomstig uit aardgas.
Converterstations
.jpg)
Converterstations zetten de elektriciteit afkomstig uit windenergieparken op zee (220 kV) om in elektriciteit die geschikt is om door het hoogspanningsnet te gaan (380 kV).
Trafoplatform
Trafoplatforms zijn een soort grote stopcontacten waar via inter-array kabels de energie ingeplugd wordt die is opgewekt bij windparken op zee. Op de trafoplatforms wordt de spanning verhoogd van de 66kV die door de inter-array kabels gaat naar 220 kV, die via zeekabels naar het land getransporteerd wordt.
Offshore wind is een van de snelst groeiende bronnen van duurzame elektriciteit. Windmolens op zee profiteren van een hardere wind en kunnen bovendien—door andere (veiligheids-)normen veel groter zijn dan windmolens op land.
Elektriciteit import
Het hoogspanningsnet heeft niet alleen een nationale functie, maar verbindt Nederland ook met de rest van de wereld. Het maakt import van elektriciteit nodig. Dit zorgt voor meer betrouwbare levering van elektriciteit en maakt dat we relatief efficiënt duurzame energie die elders is opgewekt in Nederland kunnen gebruiken, wanneer het weer in Nederland ongunstig is voor duurzame opwerk.