GELIJKSPANNING

– Waarom wordt soms gelijkspanning gebruikt bij hoogspanning?

Bij transport over steeds langere afstanden treden bij wisselspanning (HVAC) meer elektrische verliezen op dan bij gelijkspanning (HVDC). Als verbindingen met wisselspanning te lang worden, wordt het economisch aantrekkelijker om een duurdere gelijkspanningsverbinding met omvormerstations aan te leggen, die minder verlies aan elektriciteit oplevert. De afstand vanaf waar gelijkspanning economisch rendabeler is dan wisselspanning, is voor bovengrondse hoogspanningslijnen enkele honderden kilometers. Voor zeekabels is het vanaf vijftig kilometer al goedkoper om HVDC te gebruiken.

Transportverliezen


Bij het transport van elektriciteit zijn er altijd verliezen. Deze noemt men ook wel ‘koperverliezen’, omdat hoogspanningskabels meestal van het metaal koper zijn gemaakt. Koperverliezen zijn (ongewenste) elektrische verliezen in het geleidende metaal van de kabel, veroorzaakt door de elektrische weerstand ervan. Voor deze verliezen maakt het niet uit of men wisselspanning of gelijkspanning gebruikt. Koperverliezen zijn te verminderen door een hogere spanning te kiezen. Als de spanning verdubbeld wordt en de stroom wordt gehalveerd, zijn de koperverliezen viermaal zo klein. Bij wisselspanning zijn er behalve de koperverliezen ook nog andere verliezen. Als een hoogspanningskabel voor wisselspanning langer wordt, werkt de kabel zichzelf als het ware steeds meer tegen. Bij gelijkspanning speelt dit effect niet.

HVDC voor lange afstand


HVDC gebruikt men bijvoorbeeld voor het transport van elektriciteit vanaf afgelegen opweklocaties of voor verbindingen tussen landen. Door de energietransitie gebeurt dit steeds vaker. Opwekking van elektriciteit vindt soms plaats aan de randen van het elektriciteitsnet, zoals op zee (windparken) en op afgelegen plaatsen (zonneparken). Dat is niet altijd in de buurt van de plaats waar de elektriciteitsverbruikers wonen. Daardoor ontstaat de behoefte om de opgewekte elektriciteit te transporteren. Als dit transport over langere afstanden moet plaatsvinden, is HVDC een mogelijke technologie.