HVDC, hoogspanningsgelijkstroomtransmissie (HGÜ) · Woordenlijst

HGÜ staat voor Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, in het Nederlands hoogspanningsgelijkstroomtransmissie (HVDC). Duitse wetten spreken wegens de zeer hoge spanningen meestal van Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragung. Bedoeld is een techniek waarmee elektrische energie bij hoge spanning als gelijkstroom over grote afstanden wordt getransporteerd. Aan de uiteinden van een HVDC-verbinding staan converter- of omvormerstations. Zij zetten de wisselstroom uit het bestaande net om in gelijkstroom en aan het andere uiteinde weer terug in wisselstroom. Alleen de verbinding zelf voert dus gelijkstroom. Het transmissienet eromheen blijft een wisselstroomsysteem.

De belangrijkste kengrootheden zijn spanning, vermogen en lengte. De spanning bedraagt meestal enkele honderden kilovolt. De Duitse noord-zuidverbindingen gebruiken bijvoorbeeld 525 kilovolt. Het overdraagbare vermogen wordt uitgedrukt in megawatt of gigawatt. Een verbinding van 2 gigawatt geeft het hoogste vermogen aan dat zij gelijktijdig tussen twee bepaalde netpunten kan overbrengen. De getransporteerde energie volgt uit vermogen maal tijd. Zou zo'n verbinding een heel jaar onafgebroken op vol vermogen draaien, dan komt dat rekenkundig neer op ongeveer 17,5 terawattuur (2 GW maal 8760 uur). Dat is een theoretische bovengrens. Hoeveel er werkelijk vloeit, hangt ervan af of aan het ene uiteinde stroom kan worden ingevoerd en aan het andere uiteinde kan worden afgenomen. Ook onderhoudstijden en storingen spelen een rol.

Gelijkstroomverbinding in het wisselstroomsysteem

Het verschil met klassiek transport via draaistroom zit niet alleen in de stroomsoort. Wisselstroomleidingen zijn rechtstreeks opgenomen in het synchrone gekoppelde net. Hoeveel vermogen erover vloeit, volgt uit de fysica van het net. Doorslaggevend zijn vooral de spanningshoeken tussen de knooppunten, de impedanties van de leidingen (bij extra hoogspanning vooral hun reactantie) en de plaatsen waar wordt ingevoerd en afgenomen. Stroom volgt in een wisselstroomnet dus geen contractueel afgesproken route. Hij verdeelt zich over alle parallelle wegen.

Een HVDC-verbinding laat zich daarentegen sturen via haar omvormers. De netbeheerder bepaalt binnen de technische grenzen hoeveel werkzaam vermogen in welke richting vloeit. Daarom is HVDC bijzonder geschikt voor gericht transport tussen twee netregio's, voor zeekabels, voor zeer lange punt-tot-puntverbindingen en voor de koppeling van netten die niet synchroon lopen.

De converters zijn geen bijzaak. Ze kosten veel geld, vragen ruimte, veroorzaken omzettingsverliezen en stellen eigen eisen aan de netexploitatie. Kernstuk van een station is de stroomomvormer uit vermogenshalfgeleiders. Daarbij komen transformatoren en aansluitingen voor gelijk- en wisselstroom. Moderne installaties werken meestal met spanningsgestuurde omvormers (Voltage Source Converter, VSC). Zij dragen niet alleen werkzaam vermogen over, maar kunnen ook blind vermogen leveren en zo de spanning ondersteunen. Toch vervangt een HVDC-verbinding het net eromheen niet. Aan beide uiteinden heeft ze een voldoende sterk wisselstroomnet nodig dat het ingevoerde of afgenomen vermogen kan opnemen.

Afbakening ten opzichte van netuitbreiding, stroomsnelweg en opslag

HVDC wordt vaak gelijkgesteld met netuitbreiding. Dat is onnauwkeurig. HVDC is een techniek binnen de netuitbreiding, niet de hele netuitbreiding. Daartoe behoren ook nieuwe wisselstroomleidingen, versterkte bestaande trajecten, transformatoren, schakelinstallaties, installaties voor compensatie van blind vermogen, netautomatisering en betere bedrijfsvoeringsprocedures. Een HVDC-verbinding lost een transportprobleem tussen vastgelegde punten op. Congestie in distributienetten, bij de aansluitingen van windparken of binnen een zwaar belaste regio verdwijnt daardoor niet automatisch.

Ook het woord stroomsnelweg helpt maar beperkt. Het laat weliswaar zien dat grote hoeveelheden stroom over lange afstanden moeten worden getransporteerd. Maar het verhult dat stroom niet als een afzonderlijk voertuig van A naar B rijdt. De HVDC-verbinding zelf draagt weliswaar gericht over tussen haar stations. Ze hangt echter aan een vermaasd wisselstroomnet, en de belasting daarvan blijft fysische wetten volgen. Elke verandering van het HVDC-vermogen wijzigt daarom de vermogensstromen in het omliggende net.

Met een opslag mag HVDC evenmin worden verward. Een leiding verplaatst stroom in de ruimte, niet in de tijd. Ze kan windstroom uit het noorden naar verbruikscentra brengen, maar bewaart hem niet voor uren met weinig wind. Voor dergelijke verschuivingen in de tijd zijn opslag, flexibele verbruikers, centrales of andere balanceringsopties nodig. HVDC kan die opties beter benutbaar maken doordat ze regio's verbindt. Vervangen kan ze ze niet.

Waarom HVDC belangrijker wordt in het hernieuwbare stroomsysteem

Het belang van HVDC groeit omdat opwekking en verbruik ruimtelijk verder uit elkaar komen te liggen. Veel windstroom ontstaat aan de kust, op zee of in dun bevolkte gebieden. Grote verbruikers zitten daarentegen in industrie- en stedelijke gebieden. Wanneer daar conventionele centrales minder vaak draaien of worden stilgelegd, moeten verder weg gelegen opwekplaatsen de bevoorrading mee dragen. Zo ontstaat transportbehoefte in het transmissienet.

In Duitsland blijkt dat vooral tussen het windrijke noorden en de verbruikscentra in het zuiden en westen. Het grootste voorbeeld is SuedLink. De verbinding bestaat uit twee gelijkstroomprojecten: van Brunsbüttel naar Großgartach/Leingarten en van Wilster naar Bergrheinfeld. Elk project draagt 2 gigawatt over bij 525 kilovolt en wordt als ondergrondse kabel aangelegd. De Bundesnetzagentur heeft in oktober 2025 het laatste deeltraject goedgekeurd. Volgens de Bundesnetzagentur moeten de leidingen uiterlijk in 2028 op het net komen. Andere HVDC-projecten zijn SuedOstLink, A-Nord en Ultranet. Zulke verbindingen moeten congestie verminderen, de behoefte aan redispatch verlagen en hernieuwbare stroom beter in het totale systeem brengen. Bij redispatch vragen netbeheerders dat centrales of andere installaties anders draaien dan de stroommarkt heeft opgeleverd, zodat de netgrenzen worden gerespecteerd. Die ingrepen kosten geld. Ze tonen aan dat handelstransacties en fysieke netcapaciteit niet samenvallen.

Ook voor offshorewindenergie is HVDC belangrijk. Een kabel werkt elektrisch als een lange condensator. Bij wisselstroom moet hij zich in elke periode opnieuw opladen. Daarbij vloeit een laadstroom die de kabel belast maar geen bruikbaar werkzaam vermogen transporteert. Hoe langer een wisselstroomkabel is, hoe groter dit blinde aandeel. Zonder compensatie kan vanaf een bepaalde lengte helemaal geen werkzaam vermogen meer worden overgebracht. Volgens de Bundesnetzagentur is bij wisselstroom-ondergrondse kabels al na ongeveer 25 tot 30 kilometer compensatie van blind vermogen nodig, bij wisselstroom-bovengrondse lijnen vanaf ongeveer 100 kilometer. Bij gelijkstroom valt dit laadeffect tijdens bedrijf weg. Voor grote offshorevermogens over lange zeetrajecten is daarom een converterplatform op zee en een station aan land nodig. Dat is kostbaar, maar maakt transport over zulke afstanden pas mogelijk.

Verliezen, kosten en economische beoordeling

HVDC geldt vaak als verliesarm. Dat klopt alleen als duidelijk is wat wordt meegerekend. Op lange trajecten verliest de gelijkstroomleiding zelf minder dan een vergelijkbare wisselstroomoplossing. Er zijn geen blindstromen en geen diëlektrische verliezen, en het skineffect vervalt. Daar staan extra verliezen in de twee converters tegenover, ongeacht de leidinglengte. Of HVDC in totaal efficiënter of goedkoper is, hangt dus af van lengte, vermogen, spanning, type tracé en de kosten van de converters.

Bij bovengrondse lijnen loont gelijkstroom meestal pas bij zeer lange trajecten. Een presentatie van TransnetBW noemt voor een voorbeeld met 400 kilovolt en 1200 megawatt een kantelpunt bij de verliezen vanaf ongeveer 400 kilometer. In andere voorstellingen liggen de waarden naargelang de aannames duidelijk hoger. Bij ondergrondse en zeekabels kan HVDC al veel eerder voordelig zijn, omdat lange wisselstroomkabels technisch snel op grenzen stuiten. Geen van deze drempels is algemeen geldig. Ze gelden telkens alleen voor bepaalde aannames.

In Duitsland is ook de keuze tussen ondergrondse kabel en bovengrondse lijn een politieke beslissing. Sinds 31 december 2015 schrijft § 3 van de Bundesbedarfsplangesetz (BBPlG) voor dat gelijkstroomprojecten met de aanduiding E in principe als ondergrondse kabel moeten worden aangelegd. Bovengrondse lijnen zijn alleen op deeltrajecten en onder strikte voorwaarden toegestaan, bovendien gelden minimumafstanden tot woningen. Deze voorrang voor ondergrondse kabels moest het draagvlak vergroten, maar maakt de leidingen aanzienlijk duurder. Op 29 april 2026 heeft het Duitse federale kabinet een wijziging van de BBPlG goedgekeurd. Daarna moet voor nieuw opgenomen gelijkstroomprojecten, uitdrukkelijk genoemd zijn DC42 en DC42plus, in principe de bovengrondse lijn gelden. Dat moet de kosten verlagen. Voor SuedLink en andere reeds goedgekeurde projecten met ondergrondse kabel verandert het ontwerp volgens de bewoordingen niets. Of en in welke versie de wijziging in werking treedt, wordt beslist in de parlementaire procedure. De kosten van de netuitbreiding worden in elk geval via nettarieven doorgerekend aan de stroomverbruikers.

De economische beoordeling van een HVDC-verbinding mag daarom niet alleen naar de bouwkosten kijken. Ook vermeden redispatchkosten, minder curtailment van hernieuwbare installaties, meer uitwisseling tussen regio's, de bevoorradingszekerheid en de beschikbare alternatieven tellen mee. Alternatieven kunnen regionale opwekking, opslag, lastverschuiving, andere netversterkingen of gewijzigde marktregels zijn. Een leiding loont wanneer haar nut voor het systeem over de volledige gebruiksduur de kosten rechtvaardigt. Dat nut volgt niet al uit de geïnstalleerde capaciteit, maar uit de feitelijke exploitatie in het concrete net.

Regelbaarheid en netexploitatie

Een technisch voordeel van HVDC is het regelbare werkzaam vermogen. Netbeheerders kunnen vermogensstromen gericht instellen en zo bepaalde congestie verlichten. Die regelbaarheid heeft grenzen. Een HVDC-verbinding werkt alleen waar ze is aangesloten. Is het wisselstroomnet vóór of achter de stations al overbelast, dan moet ook daar worden uitgebreid, versterkt of anders geëxploiteerd. De netverknopingspunten zijn daarom niet louter de uiteinden van een tracé, maar centrale beslissingen in de netplanning.

Voor de stabiliteit van het systeem is de koppeling via omvormers eveneens belangrijk. Synchrone generatoren in klassieke centrales hebben grote roterende massa's. Die remmen snelle frequentieveranderingen fysisch af (momentane reserve) en leveren bij een fout hoge kortsluitstromen. Omvormers gedragen zich anders. Ze kunnen netondersteunende functies nabootsen of leveren, maar moeten daarvoor passend zijn ontworpen, geregeld en in de bedrijfsvoering ingebed. Tegelijk ontkoppelt HVDC netten en wisselt toch vermogen ertussen uit. Dat is nuttig bij internationale verbindingen, omdat stroomhandel mogelijk wordt zonder dat alle netten synchroon moeten lopen.

Hoe meer grote omvormers in het net werken, hoe belangrijker regeling, beveiligingstechniek en afstemming worden. Een HVDC-verbinding is geen passieve kabel. Ze is een regelbaar bedrijfsmiddel. Haar gedrag hangt samen met frequentie- en spanningshandhaving, kortsluitvermogen, netbeveiliging en congestiebeheer. Verkeerd ingestelde parameters of slechte afstemming kunnen de systeemsturing bemoeilijken. Goede planning omvat daarom niet alleen tracés en capaciteiten, maar ook bedrijfsregels.

Institutionele inbedding in Duitsland

HVDC-projecten ontstaan niet louter om technische redenen. In Duitsland bepalen de transmissienetbeheerders de behoefte in het Netzentwicklungsplan, en de Bundesnetzagentur bevestigt die. Daarna legt de wetgever in de Bundesbedarfsplangesetz vast dat een project energiewirtschappelijk noodzakelijk en dringend is. Bij projecten die deelstaat- of grensoverschrijdend zijn, voert de Bundesnetzagentur vervolgens de Bundesfachplanung en de Planfeststellung uit. De kosten worden gereguleerd en via nettarieven terugverdiend. HVDC is daarmee ook een institutionele kwestie: wie plant, wie beslist over de behoefte, wie draagt de kosten, wie ondervindt de lasten ter plaatse, en wie profiteert van minder congestie?

Die bevoegdheden verklaren waarom HVDC-projecten in publieke debatten vaak omstreden zijn. Het nut van een leiding ontstaat bovenregionaal. Werven, tracés en ingrepen in het landschap belasten daarentegen afzonderlijke plaatsen. Ook de alternatieven zijn niet gratis. Ontbreekt transportcapaciteit, dan wordt vaker ingegrepen in de inzet van centrales, worden hernieuwbare installaties afgeregeld, of moeten elders extra opwekking en flexibiliteit beschikbaar zijn. Voor een zakelijke beoordeling horen leidingkosten, exploitatiekosten, vermeden congestie en alternatieven daarom samen op tafel.

HVDC duidt dus een bepaalde techniek aan voor grootschalige, regelbare stroomtransmissie. De term wordt nauwkeurig wanneer men hem noch als verzamelwoord voor netuitbreiding noch als eenvoudige oplossing voor alle problemen bij de integratie van hernieuwbare energie gebruikt. HVDC is een krachtig instrument voor duidelijk afgebakende transporttaken. Het nut ervan hangt af van de aansluitnetten, de marktregels, de vergunningverlening, de bedrijfsvoering en de ruimtelijke verdeling van opwekking en verbruik.

Bronnen

Meilenstein: Stromleitung SuedLink vollständig genehmigt — Bundesnetzagentur (netzausbau.de); 2025-10 (Planfeststellung des letzten Abschnitts am 10.10.2025). Meldung, Abschnitt Hintergrund SuedLink
Entwurf eines Zweiten Gesetzes zur Änderung des Bundesbedarfsplangesetzes — Bundesministerium für Wirtschaft und Energie; 2026-04 (Kabinettsbeschluss 29.04.2026). Gesetzesvorhaben-Seite, Einleitung
Netzausbau – Nebenanlagen (Konverter, Blindleistungskompensation) — Bundesnetzagentur (netzausbau.de); unbekannt. Abschnitte Konverter (Stromrichter) und Blindleistungskompensation
§ 3 BBPlG – Erdkabel für Leitungen zur Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragung — buzer.de (Wiedergabe des Bundesbedarfsplangesetzes); unbekannt (geltende Fassung laut Abruf). § 3 Abs. 1 und Abs. 5 BBPlG
Erdkabel oder Freileitung – die Qual der Wahl? — TransnetBW (Vortrag beim Symposium des IEH der Universität Stuttgart); 2024-03. Folien zum Vergleich der Verluste von Gleich- und Wechselstrom

Gerelateerde begrippen

Edited by eCMS on 12.11.2026 05:05