Onze afhankelijkheid van elektriciteit werd afgelopen zomer in één klap duidelijk, toen Spanje en Portugal anderhalve dag zonder stroom zat. Zowel Bram als Jan hadden er direct hun handen vol aan. ‘Er werd een soort nepnieuws verspreid dat het door zonnepanelen zou komen, maar dat was onzin,’ zegt Jan. ‘De Portugese overheid had het over induced atmospheric vibration,’ herinnert Bram zich. ‘De pers hing bij ons aan de telefoon, ik had er nog nooit van gehoord. Ik ben er een middagje bezig mee geweest, maar ik kon er niet achter komen wat ze daarmee bedoelden.’ Jan las het onlangs verschenen onderzoeksrapport met de verklaring: ‘Schommelingen in het stroomnet, waardoor hoge spanning is ontstaan en toen zijn een aantal centrales afgeschakeld.’

Het najaar en de winter is een uitdagende tijd voor onze groene energievoorziening: dan kan de zogenaamde Dunkelflaute plaatsvinden. ‘Duisterluwtes noem ik dat liever,’ zegt Bram. ‘Een Nederlandse vertaling, ik hoop dat ‘ie aanslaat. Tijdens zo’n duisterluwte zijn er minder mogelijkheden om duurzame energie op te wekken. Het is duister, want de zon schijnt korter en het is vaak bewolkt. En tegelijkertijd is de wind luw, die waait niet veel. Die combinatie zorgt ervoor dat we maar weinig energie kunnen opwekken. En tegelijk wordt het in het najaar koud, dus de vraag naar energie wordt groter. Vorig jaar leidde dat in sommige periodes tot prijsstijgingen in heel Europa.’ Duisterluwtes tonen de uitdagingen van de transitie naar een hernieuwbaar energiesysteem. Opslag van energie tijdens overschotten van zon en wind of samenwerking binnen Europa kunnen soelaas bieden, vertelt Bram. ‘In Noorwegen winnen ze elektriciteit door waterkracht, dus daar hebben ze zelfs in het najaar nog energie over.’ En die energie kan getransporteerd worden, legt Jan uit. ‘Tijdens vorige winters hadden Spanje en Italië energie over om Frankrijk te helpen, samen met Duitsland hebben wij België geholpen goed door de winter te komen. Maar de komende jaren, met de toegenomen vraag naar elektriciteit, wordt dat spannend.’

32 hittegolven

Maar duisterluwte is niet het enige probleem waar Bram en Jan zich gezamenlijk over buigen. De stijging van de gemiddelde temperatuur is er ook zo eentje. Bram is de statistieken ingedoken: ‘We hebben sinds 1901 32 hittegolven gehad, dus minimaal vijf dagen een maximumtemperatuur boven de 25 graden en minimaal drie boven de dertig graden. Daarvan waren zeven hittegolven in de eerste helft van die periode, en 25 in de tweede helft. Dus het aantal neemt toe, klimaatverandering is een feit. Denk ook maar aan de hittegolf van afgelopen augustus.’ Meer mensen kopen dus een airco en gebruiken die om te koelen. Dat slurpt elektriciteit. Overdag is dat geen probleem, dan is er genoeg zonne-energie om het systeem draaiend te houden. Jan: ‘Maar ook als het gaat schemeren, blijft de energievraag hoog. De airco gaat niet uit als de zon onder gaat.’

Capaciteit

Niet alleen huizen worden warm in een hittegolf, de elektriciteitskabels ook, vertelt Jan. ‘Wij gingen er bij het aanleggen van uit dat onze hoogspanningslijnen maximaal dertig graden aan moesten kunnen, maar nu loopt het soms op tot 35 tot 40 graden. En bij hogere temperaturen daalt de capaciteit. Met weermodellen, die ook de wind erbij betrekken, komen we nu tot een capaciteitsrating, waarmee we nauwkeurig kunnen voorspellen hoeveel er daadwerkelijk door de hoogspanningslijn getransporteerd kan worden.’

Een ander probleem van temperatuurstijging is de opwarming en verdamping van met name binnenwater. ‘Rivierwater koelt energiecentrales verderop in Europa,’ vertelt Jan. ‘Door minder en warmer rivierwater neemt de capaciteit van de centrale af.’

Stormachtige ontwikkelingen

Windsnelheid is enorm variabel. Soms waait het extreem hard, dan weer is het bladstil. ‘Bij veel wind schakelen windturbines zichzelf uit,’ zegt Jan. ‘Als het stormt, fluctueert de wind ook en daar kunnen ze niet tegen. Ze gaan in de vaanstand staan, dan waait de wind erlangs en produceren ze ook geen elektriciteit.’ 

Een gevaarlijk windverschijnsel zijn de zogenaamde valwinden. Lastig, zeggen de mannen allebei. Ze kunnen er in het meest extreme geval zelfs voor zorgen dat een hoogspanningsmast omvalt, en dat is bij zo’n gevaarte van minimaal twintig meter hoog echt gevaarlijk. Bram: ‘Die valwinden zijn lastig te vatten in een klimaatmodel. We zien in de eerste onderzoeken dat het risico op valwind lijkt toe te nemen. Maar er is nog veel onzeker, we gaan dat gezamenlijk verder onderzoeken.’

En zonnestormen, zijn we daar goed op voorbereid? Ik weet dat honderdvijftig jaar geleden zo’n heftige zonnestorm heeft gewoed, dat we daar vandaag de dag niet tegen opgewassen zouden zijn. Bram en Jan maken zich allebei niet echt zorgen. ‘We kunnen dat goed opvangen,’ zegt Jan. ‘Zo’n zonnestorm, een uitbarsting van elektromagnetische straling op de zon, zou wel voor problemen kunnen zorgen in het hoge noorden, bijvoorbeeld in Canada of het noorden van Scandinavië. Daar zijn de hoogspanningslijnen langer, wij kunnen meer transformatoren inschakelen en centrales aan zetten. In het ergste geval krijg je ergens kortsluiting en dan gaat er iets kapot.’

Dansende lijnen

Ook in winterse omstandigheden heeft het stroomnet het te verduren. IJs kan aan de hoogspanningsleidingen kleven en zorgen voor kortsluiting. ‘Staat de wind dwars op de hoogspanningslijn, dan groeit het ijs groeit daar op zo’n manier aan vast, dat het lijkt op een vleugel van ijs. Door het lifteffect van de wind gaan de lijnen als het ware ‘dansen’, ze komen tegen elkaar en veroorzaken kortsluiting. In 2015 hebben we dat in het noordoosten van Nederland zien gebeuren. Het blijft lastig als dit gebeurt, we kunnen het niet echt voorkomen.’

Het risico op ijsaangroei en lijndansen neemt wat af onder klimaatverandering. ‘Wij zien in het algemeen dat het warmer wordt, en dat het risico op dansende hoogspanningslijnen daardoor wat kleiner wordt. Toch verdwijnt het risico niet helemaal. Wij kunnen kijken naar op welke plekken het risico het grootst is, zodat TenneT daarop kan inspelen.’

Energie genoeg

‘We zijn al zoveel verder gekomen dan iedereen dacht,’ zegt Jan. ‘Het gaat lukken, we komen daar wel. Dat gaan we voor elkaar krijgen.’ Bram deelt dat optimisme: ‘Als klimaatwetenschapper is er veel om niet vrolijk van te worden, maar ik gebruik mijn kennis van het klimaatsysteem om bij te dragen aan de oplossing. Dat geeft energie.’

Een samenwerking die begon op Springtij, en volgens beiden nog jaren aan waardevolle inzichten zal opleveren. ‘We hebben een lijst van veertig onderwerpen waar we samen aan willen werken,’ zegt Bram. ‘Er is genoeg voor jarenlang onderzoek waar we allemaal beter van worden.’

Luister ook naar de podcast: Spannend weer, met Jan Vorrink en Bram van Duinen.

Foto: Nikola Johnny Mirkovic (Unsplash)