Slimme sensoren verhogen capaciteit van het bestaande elektriciteitsnet

Het elektriciteitsnet staat onder toenemende druk. Maar er zijn oplossingen: dynamic line rating (DLR) en andere grid-enhancing technologies (GETs) kunnen de ruimte aanzienlijk vergroten.

Traditioneel berekenen netbeheerders de capaciteit van transmissielijnen op basis van seizoensgemiddelden – een zogenaamde static line rating. Omdat veiligheid voorop staat, wordt vaak een conservatieve waarde gehanteerd. Dit betekent dat de lijnen op veel dagen minder elektriciteit transporteren dan technisch mogelijk is.

DLR verandert dit door real-time data te gebruiken. Sensoren meten bijvoorbeeld de sag (doorbuiging) van de lijn, omgevings- en lijntemperatuur, zoninstraling en windsnelheid. Met deze informatie kan nauwkeurig worden berekend hoeveel stroom een lijn op dat moment veilig kan transporteren.

Voorbeelden van innovatieve sensoren

• Heimdall Power ontwikkelde de ‘Neuron’: een kleine metalen bol die met drones op de hoogspanningslijn wordt geplaatst. Het meet directe fysieke en omgevingsparameters en koppelt deze aan weerdata voor real-time capaciteitsberekening. In Duitsland en de VS rapporteert Heimdall capaciteitsverhogingen van 25–30% van bestaande lijnen.
• Linevision gebruikt lidar-sensoren op de masten in plaats van direct op de lijnen. Dit reduceert installatiecomplexiteit en combineert met AI-gestuurde windvoorspellingen om lijncapaciteit nauwkeurig te bepalen.
• Gridraven uit Estland kiest een hardwarevrije aanpak: het systeem gebruikt machine learning en gedetailleerde terreinmodellen om hyperlokale windvoorspellingen te maken. Zo kan de capaciteit van lijnen in Finland gemiddeld met 30% worden verhoogd, wat vooral de integratie van windenergie ondersteunt.

Extra beveiliging en sensoren

Naast temperatuur en lijn-sag worden andere sensoren gebruikt om partial discharge of corona te detecteren, vooral bij regenachtig weer. Dit is van belang om EHV-lijnen, insulatoren en transformatorstations te beschermen. Hygrometers, anemometers en andere meetinstrumenten helpen bij het voorspellen van deze elektrische effecten.

Impact

DLR en GETs bieden een relatief goedkope manier om het bestaande netwerk te optimaliseren en congestie te verminderen. Ze verhogen de betrouwbaarheid van het net, besparen kosten en ondersteunen de integratie van hernieuwbare energie. Toch blijft uitbreiding van het fysieke net op de lange termijn noodzakelijk.

Volgens experts kan DLR wereldwijd tot een derde extra capaciteit van bestaande lijnen ontsluiten, wat direct economische voordelen biedt terwijl nieuwe infrastructuur wordt ontwikkeld.