f97.beDE WERKPLAATS VAN ERIK SCHMIDT
← Alle begrippen

Woordenlijst · Energiesector & energietransitie

HVDC, hoogspanningsgelijkstroomtransmissie

HVDC Hoogspanningsgelijkstroomtransmissie elektriciteitsnet transmissie offshorewind Interconnector

HVDC staat voor High Voltage Direct Current. Bedoeld wordt de overdracht van elektrische energie met hoogspanningsgelijkstroom. In het Duits is de afkorting HGÜ voor Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung gebruikelijk. Het transmissienet wordt overwegend met driefasige wisselstroom bedreven. Bij HVDC vloeit daarentegen gelijkstroom tussen twee of meer omzetterstations, die ook converters worden genoemd. Deze stations zetten wisselstroom om in gelijkstroom en aan het andere uiteinde weer terug. Een bijzondere vorm is de HGÜ-back-to-backkoppeling (Duits: Kurzkupplung). Daarbij staan beide omzetters op dezelfde locatie en is er praktisch geen leiding ertussen. Zo'n back-to-backkoppeling dient er alleen toe twee wisselstroomnetten te verbinden die niet synchroon lopen.

Kengrootheden: spanning, vermogen, hoeveelheid energie

Een HVDC-systeem wordt vooral beschreven aan de hand van spanning, stroom en overdraagbaar vermogen. De meeste installaties werken met meerdere honderden kilovolt. Ze dragen enkele honderden megawatt tot meerdere gigawatt over. Twee voorbeelden uit Duitsland: de beide SuedLink-verbindingen werken met 525 kV en dragen elk 2 GW over, samen dus 4 GW. Voor nieuwe offshore-aansluitingen legt het Flächenentwicklungsplan (ruimtelijk ontwikkelingsplan voor de Duitse Noord- en Oostzee) als standaard ±525 kV en 2.000 MW per systeem vast. Oudere aansluitingen in kustnabije zones van de Noordzee gebruiken ±320 kV. In China zijn er ultrahoogspanningsinstallaties met aanzienlijk hogere spanningen. Die zijn echter niet typisch voor Europa.

Vermogen en energie moeten uit elkaar worden gehouden. Een verbinding van 2 GW levert niet automatisch een vaste hoeveelheid stroom per jaar. Ze stelt in de eerste plaats een technische transportcapaciteit ter beschikking. Hoeveel terawattuur er daadwerkelijk vloeit, hangt ervan af hoe sterk en hoe lang de leiding wordt benut. Ter illustratie: een snelweg met vier rijstroken zegt nog niet hoeveel auto's er per jaar overheen rijden.

Afbakening ten opzichte van wisselstroomtransmissie

Gelijkstroom is niet per se moderner of beter. Wisselstroom heeft grote voordelen in vermaasde netten, omdat spanningsniveaus eenvoudig met transformatoren kunnen worden gewijzigd en veel afnemers goed kunnen worden bevoorraad. Daarom zijn distributienetten en grote delen van de transmissienetten als wisselstroomnetten opgebouwd. HVDC speelt zijn sterke punten uit in drie gevallen: bij grote vermogens over lange afstanden, bij lange kabels, vooral zeekabels, en bij de koppeling van netten die niet synchroon lopen. Lange wisselstroomkabels hebben een hoge capaciteit en hebben voortdurend laadstroom nodig. Deze behoefte aan blind vermogen beperkt het bruikbare transmissievermogen steeds sterker naarmate de lengte toeneemt. De gelijkstroomverbinding zelf heeft dit probleem in continu bedrijf niet. Hoe de omzetters met blind vermogen omgaan, hangt echter af van hun uitvoering, zoals de volgende paragraaf laat zien. Doordat de vermogensstroom via de omzetters wordt ingesteld, kan HVDC bovendien verschillende frequenties of het ene synchroon gebied met het andere verbinden.

HVDC vervangt het wisselstroomnet dus niet. Een HGÜ-verbinding is meestal een gerichte transportas tussen twee netpunten. Het wisselstroomnet blijft nodig om stroom in de breedte te verdelen, producenten en afnemers aan te sluiten en kortstondige schommelingen op te vangen. Ook een via HVDC aangesloten offshore-windpark voedt uiteindelijk in op een wisselstroomnet.

Omzettertechniek en systeemopbouw

De omzetterstations zijn de centrale bouwsteen van een HGÜ. Men onderscheidt twee basistypen:

  • Netgeleide omzetters (LCC, Line Commutated Converter) werken met thyristoren. Ze gelden als beproefd voor zeer hoge vermogens. Ze verbruiken echter zelf blind vermogen, hebben daarom filters en compensatie-installaties nodig en zijn aangewezen op een voldoende sterk wisselstroomnet. Om de stroomrichting om te keren, wordt de polariteit van de spanning gewisseld.

  • Zelfgeleide, spanningsgestuurde omzetters (VSC, Voltage Source Converter) werken met uitschakelbare halfgeleiders, meestal IGBT's. Ze kunnen actief en blind vermogen grotendeels onafhankelijk van elkaar regelen, de spanning ondersteunen en ook op zwakke netten worden aangesloten. De Duitse offshore-netaansluitingen worden volgens het Flächenentwicklungsplan in deze zelfgeleide techniek gebouwd.

Ook de opbouw verschilt. Een monopool heeft één spanningvoerende geleider. Een bipool heeft twee polen met tegengestelde polariteit. Valt bij een bipool één pool uit, dan kan een deel van het vermogen verder worden overgedragen. Voor de offshore-systemen van 2 GW schrijft het Flächenentwicklungsplan een bipool met metalen retourgeleider voor. Dit wordt verantwoord met een hogere uitvalzekerheid en betere regelbaarheid. Welk effect een installatie op het totale systeem heeft, volgt dus niet uit de afkorting HVDC alleen. Doorslaggevend zijn uitvoering, regeling, inbedding in de netexploitatie en het aansluitpunt op het net.

Typische toepassingen

  • Lange verbindingen over land: grote hoeveelheden stroom worden van productiezwaartepunten naar verbruikscentra gebracht. In Duitsland verbindt SuedLink bijvoorbeeld Brunsbüttel met Großgartach en Wilster met Bergrheinfeld, overwegend als ondergrondse kabel. De Bundesnetzagentur heeft SuedLink in oktober 2025 volledig goedgekeurd; de ingebruikname is volgens projectgegevens gepland voor 2028. De stand van deze gegevens is de datum van de genoemde bronnen.

  • Zeekabels en offshore-aansluitingen: windparken ver uit de kust worden meestal via converterplatforms op zee en HGÜ-zeekabels aangesloten. Parken dicht bij de kust kunnen ook met wisselstroom worden aangesloten.

  • Interconnectoren en koppelingen: een HGÜ-interconnector verbindt landen of synchrone gebieden. Hij kan elektriciteitshandel mogelijk maken en laat de vermogensstroom gerichter sturen dan een zuivere wisselstroomkoppeling.

Stuurbaarheid en inbedding in het net

Een HVDC-leiding transporteert stroom niet vanzelf naar waar die nodig is. De stroom wordt actief voorgegeven: volgens afspraken over dienstregelingen, marktregels, vereisten voor netveiligheid en technische grenzen. Daarbij moeten netbeheerders rekening houden met systeemstabiliteit, congesties in het aangrenzende wisselstroomnet en de uitval van afzonderlijke bedrijfsmiddelen. Is het inkoop- of afnamepunt in het wisselstroomnet te zwak aangesloten, dan kan een gelijkstroomverbinding een congestie eenvoudigweg naar een andere plaats verschuiven. Nog een punt: valt een grote HGÜ uit, dan ontbreekt plotseling veel vermogen. Volgens het EU-recht moeten HGÜ-systemen daarom zo worden ontworpen dat het mogelijke verlies aan ingevoed actief vermogen in een synchroon gebied beperkt blijft tot een waarde die de bevoegde transmissiesysteembeheerders vastleggen.

Verliezen en rendabiliteit

Over grote afstanden heeft HVDC lagere leidingverliezen dan vergelijkbare wisselstroomoplossingen, vooral bij kabels. De omzetterstations hebben echter eigen netverliezen en veroorzaken hoge vaste kosten. Bij korte trajecten is wisselstroom daarom vaak goedkoper. Hoe langer het traject, hoe hoger het vermogen en hoe moeilijker het tracé, des te eerder loont gelijkstroom. In de vakliteratuur wordt vaak genoemd dat gelijkstroom bij bovengrondse leidingen vanaf enkele honderden kilometers en bij kabels al vanaf enkele tientallen kilometers voordelig wordt. Dat zijn slechts grove richtwaarden. In het concrete geval beslissen lengte, vermogen, type tracé, aansluitpunten en doel van de verbinding.

Een nieuwe HGÜ is duur. Naast de leiding zijn converterstations, netaansluitingen, beveiligings- en besturingstechniek, grond, vergunningen en bouwwerkzaamheden nodig. Betaald wordt dat, afhankelijk van land en installatie, via nettarieven, offshore-heffingen of gereguleerde opbrengstmechanismen. Daar staat tegenover dat dergelijke verbindingen elders kosten kunnen verlagen: bijvoorbeeld door minder curtailment van hernieuwbare opwekking, minder redispatch of een betere uitbalancering over grenzen heen. Of dat zich terugbetaalt, hangt af van de benutting en de congesties in het totale net. Wat politiek graag stroomsnelweg heet, is regelgevend gezien een concreet netproject met vastgelegde kosten, risico's en bevoegdheden.

Rechtskader en bevoegdheden

In de EU gelden voor de netaansluiting van HGÜ-systemen en van opwekinstallaties met gelijkstroomaansluiting, zoals offshore-windparken, de voorschriften van Verordening (EU) 2016/1447. Zij regelt onder meer actieve-vermogensregeling, frequentieondersteuning, blind vermogen en spanning. Ook HGÜ-systemen die synchrone gebieden of regelzones verbinden, zijn eronder begrepen, inclusief back-to-backkoppelingen. Uitgezonderd zijn systemen met een netaansluitpunt onder 110 kV, zolang geen grensoverschrijdende werking is aangetoond. Voor bestaande installaties gelden slechts enkele afzonderlijke artikelen. In Duitsland plannen en exploiteren de transmissiesysteembeheerders de HGÜ-verbindingen. Bij projecten die over deelstaat- of landsgrenzen heen in het Bundesbedarfsplan (federaal behoefteplan) staan, is de Bundesnetzagentur volgens de Netzausbaubeschleunigungsgesetz (NABEG) de vergunningverlenende instantie. Bij grensoverschrijdende interconnectoren komen capaciteitstoewijzing, congestie-inkomsten en samenwerking tussen regulatoren erbij. Als offshore-aansluitingen in de toekomst tot gelijkstroomnetten worden vermaasd, worden beveiligingsconcepten, regeling en de afbakening van bevoegdheden aanzienlijk veeleisender.

Veelvoorkomende misverstanden

Een HGÜ is noch opslag noch centrale. Ze wekt geen stroom op en slaat die ook niet op. Ze verandert alleen waar stroom beschikbaar is en op welke plaatsen congesties optreden. Voor de voorzieningszekerheid telt daarom niet alleen de geïnstalleerde transmissiecapaciteit. Belangrijk is ook of er aan de invoedingszijde opwekking of import beschikbaar is, of de tegenpartij de stroom kan opnemen en of de netten aan beide zijden stabiel blijven. HVDC verbetert transport en stuurbaarheid, maar lost geen tekort aan verzekerd vermogen op. Lokale netversterking, flexibele vraag en marktregels voor congesties blijven nodig.

Voor de energietransitie is HVDC belangrijk omdat opwekking en verbruik ruimtelijk verder uit elkaar liggen. Veel windstroom ontstaat aan de kust en op zee. Industrie en steden liggen vaak ver daarvandaan. Met warmtepompen, elektrische mobiliteit en elektrolyseurs groeit de behoefte aan krachtige transportwegen. De term HVDC wordt pas nauwkeurig wanneer traject, vermogen, omzettertechniek, netaansluitpunt, bedrijfsregels en marktintegratie zijn benoemd.

Bronnen

Gerelateerde begrippen

Edited by eCMS on 12.11.2026 05:06

© 2026 Erik Schmidt. All rights reserved. Quotations with a link to the source are welcome.