Examen_Energie_Belmans_2012

Examenvragen Belmans
1)Wat is het voordeel van wisselstroom tov gelijkstroom?
Bij de distributie van elektriciteit is de keuze tussen gelijk- en wisselstroom van groot belang. Als men voor
gelijkstroom zou kiezen moest men dus vanaf de centrale een spanning op het net zetten gelijk aan
gebruikersspanning. Het nadeel hiervan is dat geen grote afstanden kunnen worden overbrugd zonder grote
verliezen. Wisselstroom, aan de andere kant, kan door het toepassen van een transformator en zonder grote
verliezen over zeer grote afstanden worden vervoerd. Hier treden minder verliezen op omdat de stroom op
een veel hogere spanning wordt vervoerd, en bij de eindgebruiker terug tot een lagere spanning wordt
omgezet met de transformator. Omdat het transportverlies(=jouleverlies) in de ohmse weerstand R van het net
gelijk is aan I2R, (~I²), zal voor het transport over een transportnet waarbij geen directe verbruikers in het spel
zijn, een hoge spanning en overeenkomstig lage stroomsterkte gunstig zijn. Tevens kunnen er relatief dunne en
dus lichte geleiders gebruikt worden vanwege de geringere stroomsterkte.Er dient wel opgemerkt te worden
dat wisselstroom last heeft van andere verliezen, namelijk de capaciteit tussen de twee lijnen en het skineffect
die echter veel kleiner zijn dan de ohmse verliezen. Uiteindelijk is wisselstroom de basis geworden van de
elektriciteitsdistributie voor huishoudens en industrie.
2)waarom zijn spanning en frequentie vn belang en hoe worden zij op een
correct niveau gehouden?
Frequentie van belang + op peil houden
Aan de frequentie van de wisselstroom worden hoge eisen gesteld. Elke afwijking van de frequentie (50Hz
Europa of 60Hz VS) zelfs de miniemste, veroorzaakt snelheidsveranderingen van motoren en afwijkingen van
tijdsreferenties. De frequentie over heel het elektriciteitsnet moet gelijk zijn en elke schommeling, tengevolge
van een onevenwicht tussen productie en verbruik, over geheel het elektriciteitsnet op dezelfde wijze voelbaar
is. Als plots 60 Hz in plaats van 50 Hz in EUop het net staat dan gaat bijvoorbeeld een motor andere
omwentelsnelheden krijgen. Want een motor is ontwikkeld om optimaal te werken in een bepert
freguentiegebied, als je erbuiten gaat dan ga je verliezen hebben. Je kunt de freguentie regelen via een
frequentieregelaar. De rotorsnelheid bepaalt hoe snel de motor dus draait, en die draaibeweging wordt
gebruikt om uw wasmachine,of mixer ofzo snel of minder snel te doen werken en die snelheid adhv deze
formule, het is de frequentie wat de statorsnelheid beïnvloedt, die op zijn beurt de rotorsnelheid beïnvloedt
Omdat elektriciteit niet kan worden opgeslagen tenzij in batterijen,moet ze geproduceerd worden op het
ogenblik van het verbruik en in precies de vereiste hoeveelheden. Is het verbruik hoger dan de productie, dan
zal de frequentie dalen. Omgekeerd, zal ze stijgen wanneer er meer geproduceerd wordt dan verbruikt. Een
onevenwicht in het Europese koppelnet zal over geheel dit net de frequentie op dezelfde wijze beinvloeden.
Als netbeheerder is Elia verantwoordelijk voor het globale evenwicht binnen zijn regelzone en doen dit via:
primaire reserves, secundaire reserve en tertiaire reserves.
Spanning van belang + op peil houden
De spanningsniveau bij de verbruiker moet zo constant mogelijk zijn en rond de nominale waarde blijven,
ondanks belastingsvariaties. Het sinusoïdale kaarakter van spanning en stroom zijn eveneens essentieel. Elke
afwijking liedt tot bijkomende verliezen en tot technische problemen.
Elia moet de spanning regelen, om in alle delen van zijn net steeds een goed spanningsniveau te kunnen
handhaven. De spanning is een lokaal gegeven en kan dus verschillen naargelang van de plaats in het net. Ze
hangt af van verschillende factoren, waarvan sommige gebonden zijn aan het net zelf en andere te maken
hebben met de netgebruikers. Zo wordt ze beinvloed door de samenstelling van het net (luchtlijnen –
ondergrondse kabels), de belasting op de verbinding en door de verscheidene types van installaties
aangesloten op het net, waarvan sommige reactieve energie absorberen en andere ze daarentegen injecteren.
Elia heeft in verscheidene hoogspanningsstations condensatorenbatterijen om de spanning te ondersteunen.
Ook door de regeling van de transformatoren (in ‘stappen’) kan de spanning bijgestuurd worden. Elia moet ook
een beroep doen op de productiecentrales om reactieve energie te leveren of te absorberen om de spanning te
ondersteunen.
Waarom worden 3-fasige stystemen gebruikt zowel bij transport als bij het
verbruik?
In privéwoningen treft men vaak een enkelfasige elektrische installatie aan. Doch bij
industriële toepassingen wordt bijna altijd gekozen voor een driefasige installatie.
Uiteindelijk is het elektrisch energieverbruik bij een industriële verbruiker veel groter dan bij
een particulier. De elektriciteitsmaatschappijen gebruiken eveneens driefasige netten. De
energie die in de elektriciteitscentrales geproduceerd wordt en over het hoogspanningsnet,
de midden- en laagspanningsnetten wordt vervoerd, is driefasige wisselstroom. Driefasige
systemen hebben als voordeel tegenover eenfasige systemen dat ze een effi cienter
energievervoer mogelijk maken:
Transport:
- voor het transport van energie: je kan 3 keer zoveel vermogen transporteren op deze
manier vergeleken met éénfase.
- (+/- 40%) minder geleidend materiaal nodig om dezelfde hoeveelheid vermogen over te
brengen itt éénfasige systemen.
-Joule verliezen dalen want hoger spanning(????) bij transport van elektrisch vermogen
resulteert in een kleinere stroomsterkte: Omdat het transportverlies in de ohmse weerstand
R van het net gelijk is aan I2R, dus evenredig met het kwadraat van de stroomsterkte I, zal
voor het transport over een transportnet waarbij geen directe verbruikers in het spel zijn,
een hoge spanning en overeenkomstig lage stroomsterkte gunstig zijn. Tevens kunnen er
relatief dunne en dus lichte geleiders gebruikt worden vanwege de geringere stroomsterkte.
Eindgebruiker:
-bv voor eindgebruiker: de hoofdreden voor het gebruik van een driefasig netwerk is het
gebruik van in de industrie toegepaste, krachtige inductiemotoren of driefasige asynchrone
motoren die voor draaistroom zijn gebouwd. Inductiemotoren werken op basis van 3-fasen
dus als hij 3-fasig vermogen uit het net kan krijgen is dat handig motoren en alternatoren
kunnen een hoger rendement bereiken.
-Nog voor de eindgebruiker een voordeel van 3-fasig is dat als je deze in ster schakelt, het
mogelijk is om zowel een fasespanning af te nemen als een lijnspanning (tussen 2 soorten
voltages aan je huis, wat het geval is)
Het klopt dat de totale impedanties wss nooit exact gelijk kunnen zijn, daarom ook dat er
een nulgeleider is op laagspanning die in staat is om eventuele verschillen weg te werken
door hier ook een stroom te laten doorstromen. Op die manier is dat probleem van nooit
exact gelijke impedanties opgelost
Op de factuur van de elektriciteitsleverancier aan een industriele klant staan meestal drie
elementen: de verbruikte energie (kWh), het piekverbruik (in een bepaald kwartier kW) en
een eventuele boete voor een tee lage arbeidsfactor. Verklaar de technische achtergrond van
deze elementen?
Verbruikte Energie:
In de praktijk is de elektrische energie de belangrijkste grootheid. Deze energie wordt gevonden
door het, in de tijd niet constante vermogen, te integreren:
∫=t0PdtE (2.36) [eenheid: de Joule (Watt-seconde)]
De eenheid Joule is echter klein voor praktische toepassingen. In praktijk gebruikt men de kWh
(kilo-Watt-uur), dit is de energie die gebruikt wordt door een installatie die gedurende 1 uur
gemiddeld 1 kW verbruikt. Het verband tussen de twee vermelde energie-eenheden is: 1 kWh =
3,6 MJ. In praktijk wordt de elektrische energie gemeten met een kWh-teller of energiemeter. De
klassieke uitvoering, die meer en meer verdrongen wordt door meer performante, maar duurdere
elektronische versies, is de zogenaamde Ferraristeller. Een schijfje draait rond met een snelheid
die evenredig is met het ogenblikkelijk vermogen dat een verbruiker afneemt. Het aantal toeren
dat het schijfje doet, wordt door een telwerk geregistreerd = VERBRUIKTE ENERGIE.
Piekverbruik(in bepaalde kwartier kW)
The demand for electricity is fluctuating strongly within a year: there are daily, weekly and
seasonal variations. As electricity demand can not be rationed easily, one has to install capacity
in function of the peak demand. This implies that the cost of generating electricity will be
different in peak and off peak periods. An efficient electricity market will signal this difference in
marginal cost to the consumers. Varying prices over time in function of the marginal cost is
called “peak load pricing”. Peak load pricing can take different forms: day/night tariff;
interruptible demand; etc. – as there are extra metering cost involved, one leaves the option to
the consumer. In peak zal de prijs hoger zijn dan in off-peak verbruik.
Arbeidsfactor:
Inductieve ketens (meestal inductief in de praktijk) die een lage arbeidsfactor hebben en
daardoor een voor een gegeven actief vermogen P, een grote stroom voeren, minder stroom uit
het net trekken, als er in parallel ermee een condensator geplaatst wordt.Condensatoren worden
in grote installaties (dus met een groot vermogen) gebruikt om de arbeidsfactor te verbeteren, en
dus voor een groter actief vermogen te zorgen en minder blindvermogen, dat wordt ook wel
cos(phi)-compensatie. De spoelen in grote installaties zorgen ervoor dat het faseverschil tussen
spanning en stroom te groot wordt, en die condensatoren worden gebruikt om dat te compenseren
en die arbeidsfactor naar een aanvaardbaar niveau te brengen. Daarom worden verbruikers met
een slechte arbeidsfactor (inductief en een cos ϕ ≤ 0,9) via een boetesysteem door de
elektriciteitsleverancier aangezet om condensatoren te installeren en aldus de arbeidsfactor tot
een voldoende hoge waarde op te trekken. Ook voor de veiligheid belangrijk: een te lage
arbeidsfactor verhoogt de stroom in de leidingen nogal hard en dat zorgt voor overhitting.
Hoe wordt in een systeem met veel windenergie en fotovoltaische systemen voorzien in het
evenwicht tussen vraag en aanbod van elektrische energie?
1)
2)
3)
4)
5)
6)
In de toekomst wordt verwacht om van centraal elektriciteitopwekking over te gaan naar
‘gedistribueerde energie-opwekking’ (=DG: distributed generation). Dit duidt op energie-opwekking
op de site van de klant zelf of geïntegreerd in het lokale distributienetwerk bijvoorbeeld met
windturbines, fotovoltaische systemen enz.. Elektrische energie is erg moeilijk stockeerbaar om
elektrische energievoorziening te garanderen moet op ieder ogenblik de aanbod onder alle
omstandigheden de variërende vraag volgen. Maar wind en zonne-energie zijn onvoorspelbaar. Er is
immers windenergie als er wind is, en zonne-energie als er zon is (tijds- en weersafhankelijk). En dat
valt nu eenmaal niet te regelen. Tegen 2020 streeft Europa ernaar om 20 procent van de elektriciteit
uit duurzame energie te halen, en België is goed op weg om dat cijfer te halen. Maar doordat
zonnepanelen en windmolens niet voortdurend stroom produceren, moeten ze ter compensatie op
andere momenten soms tot 70 tot 80 procent van de vraag voldoen.'En dat betekent ook dat er op
zonnige, winderige dagen meer elektriciteit geproduceerd wordt dan er gevraagd wordt, met – als er
niet snel ingegrepen wordt – overbelasting en stroomuitval tot gevolg.Zon en wind zijn op zich gratis,
maar ze komen dus wel met een prijs: een beperktere stuurmogelijkheid van het elektriciteitsnet.
Dat hoeft niet problematisch te zijn, omdat de netbeheerder over een aantal oplossingen beschikt:
In- en uitvoer uit en naar onze buurlanden is een mogelijkheid: nieuwe hoogspanningsleidingen
aanleggen met andere landen zijn technisch gezien makkelijk realiseerbaar omdat de tec hnologie
daarvoor beschikbaar is. Maar als de andere landen ook te kampen hebben met veel zon en wind net
als Belgie in die moment dan is dit geen wonderoplossing. Invoeren uit het buitenland houdt ook een
financiele risico omdat Belgie de tarieven dan zelf veel minder in de hand heeft.
intelligente vraagsturing:energietechnologiebedrijf REstore heeft enkele industriele verbruikers in
zijn portofeuille en op vraag van de netbeheerder of energieleverancier kan REstore volautomatisch
het verbruik hoger of lager zetten bij die verbruikers bv. Koelhuizen, slimme meters vr consumenten
daardoor zou pakweg de wasmachine van start gaan als de piek in elektriciteitverbruik weg is.
bedrijven worden vergoed vr deze flexibiliteit (nl.omdat ze geen elektriciteit krijgen op
piekmomenten) goedkope en milieuvriendelijke oplossing maar het gebruik zal afhangen van de
kostenplaatje. MO: Elek.kan je sociaal niet afsluiten!moeilijk aan de markt sociale zaken overlaten.
Daarnaast is hernieuwbare energie aanvullen met gascentrales een logische oplossing. Gascentrales
zijn snel regelbaar en kunnen zo de onevenwichten oplossen.Maar het is ook net de hernieuwbare
energie die het minder evident maakt om te investeren in gascentrales. Groene energie heeft altijd
voorrang op het net. Hoe meer hernieuwbare energie, hoe waarschijnlijker dat de gascentrales op
een laag pitje draaien. Daardoor zijn investeerders erg terughoudend. En de oude gascentrales
openhouden, wordt steeds minder rendabel. ‘Power to gas’: nog in volle ontwikkeling en lage
rendementen.
Technieken die gecombineerd kunnen worden met DG zijn: batterijen (nadeel:vermogen te klein
om grote onevenwichten tussen V en A op te lossen), reversible fuel cells, supercondensatoren,
vliegwilen, supergeleidende spoelen. Elk met verschillende, dikwijls complementaire
karakteristieken maar steeds aan het net gekoppeld via vermogenselektronische interface.
Er kan een efficiënt systeem opgebouwd worden als er meerdere ‘distributed resources
geaggregeerd zouden worden tot een ‘virtual utility’: heel wat van de onregelmatigheid wordt dan
uitgevlakt en door het gebruik van een portfolio van bronnen kan de productie voorspelbaarder
worden. Dit vereist wel een vorm van lokale controle en kan niet zonder een betrouwbare
communicatie. Een stelselmatige evolutie naar decentraal gecontroleerd elektrisch-energiesysteem
lijkt dan ook onvermijdelijk. Zo kan er een mini-elektriciteitsnet, een ‘microgrid’, ontstaan  kan
uitgroeien tot een quasi-autonoom energie-eiland met het hoogspanningsnet als back-up.
De enige huidige opslagmogelijkheid in België is de pompcentrales van Coo-Trois. Vooral ’s
nachts wordt water opgepompt naar een hoger gelegen spaarbekken. Om daarna opneuw energie
op te wekken, worden de sluizen opengezet. Het vallende water drijft vervolgens generatoren aan.
Hoe slaagt men er technisch in V en A van elektrische energie met mekaar in evenwicht te houden en
dit over verschillende tijdshorizonten?
Elektrische energie is erg moelijk stockeerbaar om elektrische energievoorziening te garanderen
moet op ieder ogenblik de aanbod onder alle omstandigheden de variërende vraag volgen..
Om onregelmatigheden van de energieproductie en de daaraan verboden nadelige technische en
financiële neveneffecten, uit te vlakken kunnen deze mogelijkheden gebruikt worden:
1) De enige huidige opslagmogelijkheid in België is de pompcentrales (=hoog rendement, goedkoop
brandstof) van Coo-Trois. Vooral ’s nachts wordt water opgepompt naar een hoger gelegen
spaarbekken. Om daarna opneuw energie op te wekken, worden de sluizen opengezet. Het vallende
water drijft vervolgens generatoren aan. om het verschil in piek en dal te compenseren ipv turbojets in te
schakkelen in piekuren die vooral werken met dure brandstof.
2) In- en uitvoer uit en naar onze buurlanden is een mogelijkheid: nieuwe hoogspanningsleidingen
aanleggen met andere landen zijn technisch gezien makkelijk realiseerbaar omdat de tec hnologie
daarvoor beschikbaar is. Wat België teveel produceert kan ze dan exporteren naar het buitenland.
(Met Frankrijk heeft Belgie goede netverbindingen). Maar als de andere landen ook te kampen
hebben met overproductie of onderproductie op hetzelfde moment als Belgie is dit geen
wonderoplossing. Invoeren uit het buitenland houdt ook een financiele risico omdat Belgie de
tarieven dan zelf veel minder in de hand heeft.
3) Voor het volgen van de vraag kan een producent beschikken over centrales die in basislast
werken(=continue op vol vermogen bv.kerncentrales), modulerende centrales (bv. ’s Nachts niet of o
deellast, overdag op vollast) en piekcentrales (goedkoper in installatie eventl duurder in brandstof,
moet snel kunnen opstarten en heeft lage rendement).
4) intelligente vraagsturing:energietechnologiebedrijf REstore heeft enkele industriele verbruikers in
zijn portofeuille en op vraag van de netbeheerder of energieleverancier kan REstore volautomatisch
het verbruik hoger of lager zetten bij die verbruikers bv. Koelhuizen, slimme meters vr consumenten
daardoor zou pakweg de wasmachine van start gaan als de piek in elektriciteitverbruik weg is.
bedrijven worden vergoed vr deze flexibiliteit (nl.omdat ze geen elektriciteit krijgen op
piekmomenten) goedkope en milieuvriendelijke oplossing maar het gebruik zal afhangen van de
kostenplaatje.
5) Daar Elia zelf geen productie-installaties bezit, zal het de netgebruikers (producenten en afnemers)
vragen een aantal diensten te leveren om het evenwicht in stand te houden.
-primaire reserve : een onmiddellijke reserve wordt binnen de 15 seconden vrijgemaakt wanneer de
frequentie binnen het Europese net schommelingen vertoont (=V≠A). De netbeheerder bij wie dit
onevenwicht optreedt, kan rekenen op de solidaire bijdrage aan de primaire reserve van alle
Europese transmissienetbeheerders. Deze wordt geleverd, tot 15 minuten na het voorval.
-secundaire reserve : deze kan tussen de 15 en 30 seconden opgestart worden om het evenwicht in
de regelzone (het Belgische net) te herstellen. Zij moet na 15 minuten de primaire reserve hebben
vervangen.
- tertiaire reserve : deze kan over een langere periode (tot 12 uur) worden aangewend om
langdurige onevenwichten of congesties (overbelastingen) op te vangen. Productie-eenheden
leveren deze reserve door energie te injecteren, afnemers door op contractuele basis gedurende een
vooraf bepaalde tijd vermogen af te schakelen.
6)
Gedistribueerde energieopwekking: Elektriciteit kan op flexibele gecontroleerde wijze
geproduceerd worden (behalve de hernieuwbare energie: deze bronnen zijn dikwijls tijds- en
weersafhankelijk). Men kan dus zelf beslissen te produceren als de prijs voor centraal geproduceerde
elektriciteit hoog is (bijv. tijdens pieken) of om het verbruiksprofiel af te vlakken.De geproduceerde
elektriciteit kan aan het net verkocht worden en soms zijn er premies naargelang de herkomst van de
energie, bijv. onder de vorm van zogenaamde ‘groene certificaten’ voor hernieuwbare energie. Ook de
extra warmte kan in principe verkocht worden. Daarenboven kunnen er, in theorie, systeemdiensten
geleverd worden zoals de productie van reactief vermogen.De betrouwbaarheid van de
elektriciteitslevering en de “power quality” kunnen verhoogd worden.Ingeval van uitval van het net of
ernstige storingen in de spanning (bijv. dips), kan het lokale net van de gebruiker ontkoppeld worden
van het voedende hoogspanningsnet en van energie voorzien
worden door DG.
7)
Verschillende tijdshorizonten heeft misschien iets te maken met dag-en nacht tarief. Overdag duurdere tarieven
om het verbruik wat te milderen, 's nachts goedkoper om voor voldoende verbruik te zorgen? Op die manier zouden ze
minder moeten overschakelen op piekcentrales, en minder vaak hun baseloadcapaciteit moeten verlagen.
Waarom zijn verschillende types systemen om elektrische energie op te wekken?
goedkoop voor base op te vullen en dan de duurdere technologieën voor peak gebruiken
verschillende technologieën zorgen voor minder afhankelijkheid en meer SoS
Aafstemming van aanbod op vraag. Verschillende centrale's zijn voor een verschillend gebruik
geschikt. Kerncentrales zijn bv niet geschikt om piekvraag op te vangen, omdat ze minder goed
regelbaar zijn. Daarvoor zijn gascentrales beter. Kerncentrales worden gebruikt voor de baseload.
Bovendien, zelfs als elke vorm van energieopwekking even efficiënt en rendabel zou zijn, valt het nog
te verkiezen een uitgebreidere mix van bronnen te hebben.. security of supply,
omdat een centrale niet onmiddellijk gesloten wordt indien er een beter ontwerp of nieuwe
technologie beschikbaar is
Veiligheid?boek Elke
omdat verschillende landen over verschillende grondstoffen bezitten bv je hebt veel steenkool dan
is het handig om daarbij dicht een klassieke thermische centrale teopnenen.
niet ieder systeem kan werken met dezelfde grondstof terwijl er verschillende grondstoffen zijn
die enregie kunnen leveren
historische productieportofolio bepaalt prijsverschil en verklaart dus cross border exchanges. Als
ieder land een andere productieportofolio heeft dus als je verschillende elektrische systemen hebt ga
je prijsverschillen hebben en kan je handel drijven hierop. Via implicit auction zal de finale optimale
stroom tot stand komen. meer integratie in het Europese hoogspaningsnetwerk, waardeoor de
prijsverschillen tussen landen verminderen, de relevante energiemarkt vergroot en der dus nog meer
concurrentie komt in de productie ten gevolge van renewables op te vangen en meer. Meer
samenwerking tussen Europese energieregulatoren, Europa wil concurrentie in de markt verbeteren
dus mss verandert er ook nog iets aan de monopolistische situatie van de distributie en de
transmissie van energie.
De productiekosten zijn de enige kosten waarbij kernenergie direct komt kijken. De elektriciteit
die in België wordt verdeeld, wordt geproduceerd op basis van verschillende soorten bronnen,
voornamelijk in Belgische kerncentrales, en bronnen van aardgas en steenkool. Maar een belangrijk
en stijgend deel van het verbruik wordt uit de buurlanden ingevoerd (tot 29% van het verbruik op
bepaalde momenten). En al deze productiebronnen hebben andere prijzen.
!!!Een productiepark voor elektriciteit kan verschillende energiebronnen tellen. In functie van de
omstandigheden (prijs van de grondstoffen, gebruikspercentage van de kerncentrales, enz.) zijn
sommige productiewijzen winstgevend en andere verlieslatend. Het is door de optimalisering van
het gebruik van de verschillende productiewijzen dat de producent zijn financiële marge kan
realiseren die hem in staat stelt om:






de kosten van de duurste productiewijzen te compenseren;
het productiepark te moderniseren en uit te breiden (het Belgisch park veroudert en kan niet meer
voldoen aan de behoeften);
te investeren in andere energie;
duurdere elektriciteit in te voeren, wanneer de productie niet meer voldoende is (wat op dit moment
het geval is in ons land);
te investeren in onderzoek en in opleiding van de werknemers;
de investeerders terug te betalen.
De prijs van de elektriciteit die aan de verbruiker gefactureerd wordt, kan dus variëren in functie van
alle bovenvermelde elementen. Deze prijs komt dus niet altijd overeen met de productieprijs van de
nucleaire kWh.
Elektriciteit is een product met heel speciale technische kenmerken. Welke zijn die?
 Vraag moet altijd gelijk zijn aan aanbod aangezien elektriciteit zeer moelijk te stockeren is.
niet in de natuur te vinden
Voordelen van elektrische energie

Is met eenvoudige apparaten gemakkelijk om te vormen tot andere
energievormen, b.v. elektromotor, gloeilamp, verwarmingstoestel.
Is eenvoudig en met kleine verliezen over grote afstanden te
transporteren.
Verplaatst zich met de snelheid van het licht (300 000 km/s).
Veroorzaakt geen milieuvervuiling bij gebruik.
Is dag en nacht beschikbaar, heeft een bijna onbegrensd werkgebied en
bezorgt ons heel wat komfort.
Verzekert in vele gevallen onze veiligheid:
 Thuis: buitenverlichting (diefstalbeveiliging, trapverlichting, enz.;
 Op de weg: verkeerslichten, openbare verlichting, verlichte
wegwijzers, enz.;
 Op het spoor: seinen, bedienen van overwegen, enz.;
 In de lucht: radio, automatische piloot, radar, enz.;
 Op zee: lichtboeien, vuurtorens, enz.





Nadelen van elektrische energie


Elektrische energie kan men niet in grote hoeveelheden opslaan zodat
ze moet geproduceerd worden op het ogenblik van verbruik.
Elektrische energie is, zoals de andere energievormen, gevaarlijk.
Zou het technisch haalbaar zijn om alle centrales in België te sluiten en alle elektrische energie vanuit
het buitenland in te voeren?
 Heeel moeilijk
In belgie elektriciteit wordt het meest geproduceert via kerncentrales (55-60%). Als we alle nucleaire
centrales zouden sluiten dan zullen we een goedkope producent van elektriciteit kwijt. Heel weinig
elektriciteit wordt met hernieuwbare energie opgewekt. De voorwaarden om hernieuwbare energie
te ontwikkelen in Belgie zijn beperkt. Om geografische en klimaatologische redenen is het niet
mogelijk wind- of zonne-energie op grote schaal te benutten. Als we dus alle koolcentrales,
steenkoolcentrales, ...sluiten zal de bevoorradingszekerheid zeker in het gedrang komen. Dan gaan
we alles moeten importeren vanuit het buitenland. We worden dan voor 100% afhankelijk van de
import voor elektriciteit en aangezien elektriciteit niet stockeerbaar is zal heel heel moeilijk zijn om
op ieder moment V=ASecurity of supply. Dan moeten we heeel goede transmissiecapaciteit
hebben. Zo zullen de verbruikers (industri, residentieel, ..)elektriciteitonderbreking ondervinden.
“Balancing market” (p.231 elke)in vrijegemaakte markt kunnen vrije afnemers in een land
contracten afsluiten met een producent in een anderen land. Deze producenten kunnen echter niet
altijd de variërende vraag van hun buitenlandse klant(en) volgen en zijn dan afhankelijk van de soms
dure lokale “balancing market”. Dit is maar een van de vele nog niet opgeloste praktische problemen
in de vrije markt. Andere landen hebben ook meer en meer zelf problemen met elektriciteit te kort
waarbij dan de energiebevoorradingszekerheid zeker nog meer in het gedrang zal komen (zie artikel
van belmans). Dus belangerij is dan dat we gedifferentieerd importpolitiek voeren en niet van 1
supplier afhankelijk worden.
1)Hoe komt het product elektriciteit van productie-eenheid naar verbruiker? 2)Welke elementen
komen er onderweg en wat is hun doelfunctie? 3Voor welke delen komt de regulator tussen en wat
wordt overgelaten aan de marktwerking? 4)Welke veranderingen verwacht u in de toekomst?
1)Globale elektrische energiesysteem bestaat uit een aantal centrales die elektrische energie
produceren. De elektriciteitscentrales leveren aan het uiteinde van de alternator een vermogen op
een spanning van zo’n 20 kV. Via hoogspanningslijnen wordt deze energie getransporteerd naar
grote verbruikers of naar voedingspunten van het distributiesysteem. Om grote vermogens op
efficiënte wijze over grote afstand transporteren is gewenst om een zo hoog mogelijke spanning te
krijgen (380 kV, 220 kV, 150 kV) via transformatoren, zodat de stroomsterkte zo beperkt mogelijk
blijft dus om jouleverliezen(P=I²*R) te beperken. Vanuit de voedingspunten wordt dan met
afnemende spanningsniveau de elektrische energie geleverd tot bij individuele, residentiële klant
die zijn elektriciteit koopt van een leverancier op 230volt.
komt een hoogspanningslijn toe met 2 driefasige draadstellen. In een eerste
transformatorstation wordt het spanningsniveau verlaagd tot bijvoorbeeld 30 kV of lager. Van
daaruit wordt de energie langs drie fasen via luchtlijnen of ondergrondse kabels verdeeld naar
een aantal transformatorstations van de openbare distributie of rechtstreeks naar de
transformator van de grote industriële klanten of in grote gebouwen (tertiaire sector). De
openbare distributie verdeelt de energie dan verder op laagspanning (230/400 V) naar de
verschillende gebruikers (huishoudelijke klanten, ambachtelijke toepassingen), terwijl de
rechtstreekse klanten zelf de elektriciteitsverdeling op hun terrein verzorgen.
2) De elektriciteitsproducenten (competitive markt)
De producenten vormen de basis van de keten en produceren elektriciteit in ‘traditionele’ centrales
(kerncentrales, STEG-centrales (stoom- en gasturbine), warmtekrachtkoppeling) of eenheden op
basis van hernieuwbare energiebronnen (windmolen- of zonneparken, thermische of
waterkrachtcentrales, ...). Electrabel, SPE ...
De energiebeurzen
Energiebeurzen zijn platformen waar de marktspelers energie kunnen aan- en verkopen. Zij kunnen
er anoniem elektriciteit voor de dag zelf of voor de volgende dag aankopen en verkopen. Dit systeem
kwam tot stand dankzij de liberalisering van de elektriciteitsmarkt, bevordert de openstelling van de
markt, organiseert de mededinging en bepaalt een transparante referentieprijs voor de markt.
De transmissienetbeheerders(=natuurlijke monopolie)
Zij zijn verantwoordelijk voor het betrouwbaar en efficiënt beheer van de transmissienetten op hoge
en zeer hoge spanning. België telt één enkele transmissienetbeheerder (=TNB): Elia. De
transmissienetten van de Europese landen zijn immers geïnterconnecteerd. Daardoor kunnen de
landen elkaar helpen en is grensoverschrijdende energiehandel mogelijk samenwerking van
crusiaal belang. Op Europees niveau zijn de TNB’s verenigd in de internationale vereniging ENTSO-E
De distributienetbeheerders(=natuurlijke monopolie)
Zij zijn verantwoordelijk voor het betrouwbaar en efficiënt beheer van de distributienetten op laagen middenspanning. Zij brengen de elektriciteit tot bij de residentiële klanten, de kmo’s, enz. Zij
staan ook in voor de straatverlichting. In België zijn de distributienetbeheerders voornamelijk
verenigd in netbedrijven zoals ORES in Wallonië, Sibelga in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest en
Eandis in Vlaanderen. 26 intercommunales
Elia is de transmissienetbeheerder en de intercommunales regelen de distributie. Beide kan je niet
vrij kiezen en zijn regiogebonden.
Levering
Wat betreft de levering is er wel discussie of dit ook natuurlijke monopolie is, zij zetten hun prijzen
afhankelijk van de vraag en het aanbod. Transportnet: 31 leveranciers o.a Electrabel, SPE, EDF...
Distributienet : ECS,Nuon,
De klanten
De klanten zijn de eindgebruikers van de elektriciteit. Dat kan gaan van particuliere tot grote
industriële afnemers. Industriële klanten zijn in bepaalde gevallen rechtstreeks op het
hoogspanningsnet aangesloten, terwijl particuliere klanten, kmo’s e.d.. op het distributienet zijn
aangesloten.
3) Competitive: Productie&Levering
Bij productie en leverering laat men de marktwerking toe. Elektrische productie is een natuurlijke
monopolie als gevolg van nieuwe technologiën (lage investeringskost waardoor nieuwe spelers snel
op de markt komencompetitie↗), door de evolutie van het koppelnet (nu kan uit het buitenland
geimporteerd worden) en door gestegen vraag (marktplaats ↗en concurrentie ↗).
Wat betreft de levering is er wel discussie of dit ook natuurlijke monopolie is, zij zetten hun prijzen
afhankelijk van de vraag en het aanbod.
Gereguleerde:Transmissie&distributie
Bij transmissie en distribussie is er wel natuurlijke monopolie. Het beheer van de transmissienet en
distributienet is een gereguleerd activiteit die niet aan de concurrentie wordt blootgesteld vermits
het als enonomisch inefficient wordt aanzien alternatieve netten aan te leggen naast de betaande
(=omwille van economische schaalvoordelen: afname kost hoogspaningsnet ifv getransporteerde
vermogeneenheid)!
Om marktfalingen te verhinderen moet het net wel gereguleerd worden. De regulator bepaalt mee
welke prijs gevraagd wordt door de transmissie-en distributienetbeheerder. Hiervoor zijn er 2
systemen: ‘traditional rate of return’ en ‘pure revenue cap’ proberen de voordelen van beide te
combineren is een goede tussenoplossing.
De regulatoren
In een context waarin sommige spelers over een wettelijk monopolie beschikken, zijn zij in zekere zin
de ‘politie’ van de energiemarkt. Hun opdracht is:
-toezien op de transparantie en op de mededinging op de energiemarkt;
-nagaan of de marktwerking in overeenstemming is met het algemeen belang en met het algemeen
energiebeleid;
-de belangen van de verbruikers verdedigen;
-de overheid adviseren op het gebied van energie.
België telt één federale regulator (de CREG – Commissie voor de Regulering van de Elektriciteit en
het Gas) en drie gewestelijke regulatoren: CWaPE in Wallonië,BrUGEL in het Brussels Hoofdstedelijk
Gewest enVREG in Vlaanderen
4) veranderingen in de toekomst: meer integratie in het Europese hoogspaningsnetwerk, waardeoor
de prijsverschillen tussen landen verminderen, de relevante energiemarkt vergroot en der dus nog
meer concurrentie komt in de productie ten gevolge van renewables op te vangen en meer. Meer
samenwerking tussen Europese energieregulatoren, Europa wil concurrentie in de markt verbeteren
dus mss verandert er ook nog iets aan de monopolistische situatie van de distributie en de
transmissie van energie.
In de toekomst wordt verwacht om van centraal elektriciteitopwekking over te gaan naar
‘gedistribueerde energie-opwekking’ (=DG: distributed generation). Dit duidt op energie-opwekking
op de site van de klant zelf of geïntegreerd in het lokale distributienetwerk bijvoorbeeld met met
kleine motoren of turbines op aardgas of biomassa, brandstofcellen of hernieuwbare energie
omgezet met microwaterkracht, fotovoltaïsche cellen of windturbines.
1)Wat is de rol(=doel,functie) van transformatoren in de wereld van elektrische energie en waar is
hij terug te vinden in de elektriciteitsketen? 2)Hoe hebben zij de keuze van spanningssysteem
bëinvloedt?3) Welke soorten ken je en waarom is er dit verschil + bepaalde toepassingen?
1) De transformatoren die men gebruikt voor energie-overdracht zijn nagenoeg altijd driefasig,
vermits de elektrische energie uit een driefasige systeem komt. In praktijk worden een groot
aantal spanningsniveaus gebruikt bij transport en verdeling van elektrische energie. De koppeling
tussen twee spanningsniveaus gebeurt door een transformator, die het vermogen van een meestal
driefasig klemmensysteem doorgeeft naar een ander paar klemmen of een ander driefasig systeem.
Voor kleinere systemen bestaan er eenfasige uitvoeringen, bijvoorbeeld bij de voeding van
halogeenspots. Deze energie-overdracht gebeurt via een magnetische koppeling, zodat er geen
galvanische verbinding is tussen beide spanningsniveaus en wordt genkenmerkt door een heel hoog
rendement.
Transformatoren
werken
enkel
bij
wisselspanning
(zie
2
vet).In
het elektriciteitsnet worden ze gebruikt om de in de centrale opgewekte energie te transformeren
naar een hoge spanning (>10kV). Bij deze hoge spanning wordt de energie door het net
getransporteerd tot de punten waar de energie wordt afgenomen. Daar wordt de spanning weer
omlaag getransformeerd en geleid naar transformatorhuisjes in de woonwijken, waar de spanning
weer verder omlaag wordt getransformeerd naar de gebruikelijke 230 volt. Vermits immers geldt dat
het vermogen (P=V*I), zien we makkelijk in dat door een hoge spanning te kiezen voor de transport
van energie de stroom kleiner kan zijn voor een gegeven vermogen. Hierdoor zal er minder energie
verloren gaan in de weerstand van de transportdraad, zodat transport veel efficienter kan gebeuren.
Dit komt omdat er over de weerstand van de draad zelf een spanningsval R*I ontstaat, die op haar
beurt Jouleverliezen veroorzaakt: Pverliezen=R*I². Om die verliezen te beperken moet ofwel de
doorsnede van de draad groot zijn (R klein maken) ofwel moet de stroom klein gekmaatk worden. De
elektriciteitscentrale zal dus elektrische energie verdelen op zo hoog mogelijke spanningen. Voor
eenzelfde vermogen komt dit immers overeen met een lagere stroom. De geleiders die de elektrische
energie moten transporteren kunnen dus een kleinere doorsnede hebben naarmate de spanning
hoger is. Op de verdeelplaatsen zullen transformatoren deze hoge spanningen weer omzetten naar
de gebruikelijke 230 volt. Transformator heeft bijkomend voordeel dat de primaire en secundaire
galvanisch volledig ontkoppeld zijn, enkel AC stroom kan erdoor.
2)Een transformator werkt enkel bij bij wisselspanning!! Een belangrijke toepassing is het omzetten
van een hogere wisselspanning, zoals de netspanning, naar de gewenste lagere wisselspanning. De
hogere wisselspanning op de primaire spoel met veel windingen veroorzaakt daarin
een wisselstroom, die in deze spoel door de wet van Lenz een vrijwel even grote en tegengestelde
inductiespanning opwekt (zelfinductie). De primaire spoel werkt als een smoorspoel wanneer de
secundaire spoel geen belasting in zijn keten heeft (onbelaste / open secundaire spoel). Door de
magnetische koppeling (ijzerkern) bereikt de wisselende magnetische flux (=wisselstroom doorheen
de primaire spoel veroorzaakt een wisselend magnetisch veld) van de primaire spoel de secundaire
spoel met minder wikkelingen. In deze secundaire spoel wordt - weer door de wet van Lenz - een
lagere wisselspanning opgewekt: de spanning is omlaag getransformeerd. Heeft de secundaire spoel
meer wikkelingen dan de primaire dan wordt de spanning omhoog getransformeerd. Doordat de
secundaire spoel vaak een veel lager aantal wikkelingen heeft, is er ruimte voor dikker draad, waarbij
bij deze lagere spanning een grotere stroom kan worden afgenomen. (MO: moest er geen
wisselspanning zijn aan de primaire spoel dan zou er geen wisselende magentische veld ontstaan
in de secundair en kan er dan dus geen WISSEL SPANNING opgewekt worden in de secundaire
spoel zodat er dus geen transformatie van spanning kanoptreden). Een voorbeeld is de
transformator voor bijvoorbeeld 100 Watt 12 Volt halogeenverlichting. (Hierbij de verliezen even niet
inbegrepen).Primair 230 volt 0,44 ampère en secundair 12 volt 8,33 ampère.De verhouding tussen
het aantal windingen van de primaire spoel en de secundaire spoel geeft de factor waarmee de
spanning omhoog, dan wel omlaag wordt getransformeerd. Dit noemt men de
'transformatieverhouding'. Vermits de transformator gebruikt wordt voor wisselspanning en
wisselstroom, is de flux in de kern een wisselflux. Deze wisselflux veroorzaakt wervelstroom- en
hysteresisverliezen, die samen de zogenaamde "ijzerverliezen" uitmaken. Om de wervelstromen te
beperken, wordt de kern van een transformator niet massief uitgevoerd, maar gelamelleerd: de kern
is samengesteld uit een stapeling van dunne blikplaten die ten opzichte van elkaar geïsoleerd zijn.
Ijzerverliezen kosten heel veel geld.
3) Soorten transformatoren:
Driefasige transformatoren ↔ Eenfasige transformatoren (= voor aansluiting tussen fase en
aarde)
De transformatoren die men gebruikt voor energie-overdracht zijn nagenoeg altijd driefasig,
vermits de elektrische energie uit een driefasige systeem komt! Zo’n trasformator kan
opgebouwd worden uit 3 afzonderlijke, eenfasige transformatoren(=transformatorenbank).
Voordelen van deze tranformatoren bij grote vermogen zijn:
1)men hoeft slechts een eenfasige (goedkopere ) eenheid in reserve te houden voor het
geval dat een fase door een defect onbeschikbaar wordt
2)eenfasige eenheden kunnen wegens kleine volumes en gewicht gemakkelijker
getransporteerd worden dan moest je 1 driefasige transformator hebben.
Toepassing:
De energie die in de elektriciteitscentrales geproduceerd wordt en over het hoogspanningsnet, de
midden- en laagspanningsnetten wordt vervoerd, is driefasige wisselspanning. Daarom worden er
driefasige transformatoren gebruikt om de driefasige wisselspanning bij centrales te transformeren
naar hoge spanning (>10kV) en dan weer transformeren naar lage spaning (230 Volt).
 Speciale transformatoren die voor bepaalde toepassing gebruikt worden:
- Veiligheidstransformator
Zet netspanning om in een voor de mens ongevaarlijke wisselspanning van maximaal 50 V. Voor het
gebruik van elektrische apparatuur in besloten ruimten - al dan niet met geleidende wanden, vloeren
of plafonds - is het verplicht om met een veilige spanningsbron te werken.
-Verliesstroom- of differentieelschakkelaar
Is een automatisch werkende schakelaar die een elektrische installatie spanningsloos maakt zodra
een lekstroom vanaf een bepaalde grootte optreedt.
-Meettransformator
Meettransformatoren met een droge isolatie zijn ontworpen om de intensiteit of spanning te
reduceren tot waarden in verhouding tot de primaire originele waarden door het scheiden van de
hoogspanningscircuits van de meetinstrumenten, tellers, relais, … Ze zijn ideaal voor installatie in
meetpunten vanwege hun zeer hoge nauwkeurigheid. Hun uitstekende frequentie respons maakt dat
ze geschikt zijn voor de monitoring van de kwaliteit van de golven en het meten van harmonischen.
-Spaartransformator
Een autotransformator (of spaartransformator) is een transformator waarbij de secundaire spanning
gerealiseerd wordt door een aftakking direct van de primaire wikkeling. De primaire wikkeling
veroorzaakt een flux in de ijzerkern, een aftakking ergens op de primaire wikkeling zal daardoor een
spanning aannemen naar ratio van de positie op de primaire wikkeling
De voordelen zijn:Minder koper nodig voor de constructie, Kleinere bouw,Goedkopere
constructie,Het rendement is hoger,Er is minder lekflux
Toepassingen:
Een transformator kan ook gebruikt om weerstanden te tranformeren (=impedantie-transformator). Deze transformatie in
weerstand wordt vaak gebruikt een om antenne impedantie aan te passen aan de voorversterker van een radio-ontvanger.
1)Waar werden elektrische motoren met borstels en collector ingezet? 2)Van waar het streven naar
het vermijden van dergelijke motoren? 3)Welke technische ontwikkelingen maken deze verdringen
door borstelloze machines mogelijk?
Elektrische motoren werken op basis van twee basisprincipes:
 spanningsinductie door fluxverandering
- inductiewet van Faraday (speciaal geval: wet van Lenz)
 kracht op stroomvoerende geleider in magnetisch veld
-B*l*I-regel
zet elektrisch vermogen om in mechanisch koppel
1)Gelijkstroommotor:
Wat? Constant magnetisch veld :
 rotorgeleiders ondervinden Lorentzkrachten (BLI)
- rotor  aligneert zich met veld
 commutatie
- (gelijk)stroom door andere rotorgeleiders
-bevatten: ‘borstels’ + collector brengen vermogen naar rotorgeleiders (-)
Nadelen/Voordelen
 schitterende motoren mee gebouwd qua regeltechniek (+)
 rotatiesnelheid kan op een eenvoudige manier geregeld worden (+)
Daardoor is zo'n motor met name geschikt voor regelbare elektrische aandrijvingen
 onderhoud+slijtage(-)
Toepassingen:
Kleine gelijkstroommotoren worden op grote schaal toegepast in apparaten die op accu's of
batterijen werken.Dit type motor werd tot voor kort als aandrijfmotor voor liften gebruikt. Nu
wordt hij stilaan verdrongen door de inductiemotor met frequentiesturing. Deze laatste heeft
immers geen nood aan de onderhoudsvragende collector en bijhorende borstels.
Variant: Gelijkstroomseriemotor:
Wat?
Bij de gelijkstroomseriemotor worden de anker- en veldwikkeling in serie geplaatst. Beide
wikkelingen worden doorlopen door dezelfde stroom.
Nadelen/Voordelen:
 klein koppel betekent zeer groot toerental ‘op hol slaan’
(-)
 bij starten: groot startkoppel (en grote startstroom) vb bij elektrische tractie (-)
Toepassing:
Deze machine wordt vooral bij elektrische tractie toegepast. Nu zijn er betere moderne
oplossingen op de markt.
2) Gelijkstroommotoren hebben veel nood aan onderhoud en de borstels slijtenkost↗
Oplossing: inductiemotor met frequentiesturing. Nu frequentie regelbaar bij gebruik van
wisselstroom. Deze laatste heeft immers geen nood aan de onderhoudsvragende collector en
bijhorende borstels.
Frequentiesturing: zonder schokken, zonder lasten, zonder collector, lage onderhoud en hoge
betrouwbaarhei.
HOE? Zie 3!!
3) Driefasige inductiemotor
Wat?
Dit is de meest gebruikte elektrische motor: 90 tot 95% van de industriële elektrische motoren
zijn inductiemotoren. Wordt gevoed door een driefasenwiselspanningsysteem.
De inductiemotor is een elektrische motor waarvan de werking gebaseerd is op de
Lorentzkrachten welke de geïnduceerde stromen, in de rotorgeleiders, ondervinden in het
inducerende magnetisch veld van de stator. De rotorwikkelingen of de rotorstaven zijn niet
verbonden met een uitwendige spanningsbron, maar de nodige stromen worden erin
geïnduceerd door het statorveld, vandaar de benaming inductiemotor.
Een driefasige inductiemotor is samengesteld uit een gelamelleerde stator voorzien van gleuven
waarin zich de statorwikkeling bevindt, en een gelamelleerde cilindervormige rotor, met
gleuven, waarin de rotorwikkelingen of de rotorstaven zijn ondergebracht. De rotorwikkeling
vormt een gesloten elektrische keten, ofwel rechtstreeks, zoals dit altijd het geval is bij motoren
met kooirotor, ofwel via uitwendige regelbare weerstanden of een vermogenelektronische
schakeling die via sleepringen met de rotor in verbinding staan.
Tussen rotor en stator is een zo klein mogelijke luchtspleet, zodat de rotor vrij kan draaien.
Draaiveld in motor: 3-fasige wisselspanning naar 3 statorspoelen
-maakt 3 wisselende magnetische velden
-opgeteld (vectorsom) geeft dit een draaiend magnetisch veld
-draaiend magnetisch veld neemt rotor mee
Voordelen/Nadelen:
eenvoudig qua constructie (+)
vrijwel onderhoudsvrij en borstelloos (+)
robuust (+)
Door de evolutie in de vermogenelektronica is deze motor nu ook in een
toerentalvariabele aandrijving te gebruiken (+)
 Hoger rendement dan verbrandingsmotor (+)




Toepassing
Hij wordt gebruikt voor roltrappen, hijstoestellen, en voor airconditioning. Moderne liften
maken er eveneens gebruik van.
Kleine wisselstroommotoren
1) Eenfasige inductiemotor
Wat?
De eenfasige inductiemotor heeft net zoals de meeste driefasige inductiemotoren een kooi. In
de stator ligt echter een eenfasige wikkeling. De wisselstroom die door deze wikkeling vloeit, is
oorzaak van een pulserende flux. Er kan geen draaiveld ontstaan daar er maar één fase
voorhanden is: het fluxpatroon in de luchtspleet ligt vast, enkel de amplitude varieert Wordt de
rotor op de een of andere manier bewogen, dan bewegen de geleiders van de kooi in het veld.
Daardoor wordt een stroom in de kooi geïnduceerd. Net zoals bij de driefasige motor begint de
rotor te draaien. Dit is echter een onhandige startmethode. De aanloop kan zonder uitwendige,
handmatige ingreep beter door een hulpwikkeling in de stator te plaatsen op 90° en elektrisch
verschoven (=elliptische flux). Eenmaal de rotor draait, is de hulpwikkeling niet langer nodig. Met
een centrifugaal- of een tijdschakelaar wordt de stroom door de hulpwikkeling uitgeschakeld.
Doet men dit niet, dan wordt de startcondensator op zeer korte tijd beschadigd. Door de
hulpwikkeling niet uit te schakelen, is het motorkoppel groter, maar dan moet de condensator
een bedrijfscondensator zijn. Dit is een duurdere condensator die langdurig onder spanning mag
geplaatst worden. Soms wordt zowel een start-, als een bedrijfscondensator voorzien.
Voordelen/Nadelen:
 Start niet vanzelf (-)
 Goedkope en robuuste manier (met uitzondering van de condensator) (+)
Toepassingen:
Hij wordt toegepast voor het aandrijven van compressoren, kleine werktuigmachines,
dompelpompen, centrifugaalpompen, enz. Bovendien kan de draaizin omgekeerd worden.
Daarom wordt hij toegepast bij motoren voor het bedienen van rolluiken, kantelpoorten,
enz. Is een grote betrouwbaarheid vereist, zoals bij compressoren van koelgroepen
(koelkasten en diepvrieskisten), dan is een eenfasige inductiemotor met pseudo-bifilaire
wikkeling aangewezen.
2) Spleetpoolmotor
Wat?
Het statorblikpakket heeft uitspringende polen die door een gleuf in twee delen worden
gesplitst. De hoofdpolen dragen elk een geconcentreerde wikkeling (hoofdwikkeling) die in
serie geschakeld worden en gevoed worden door een eenfasig net. Rond de kleine pool
wordt een kortgesloten wikkeling aangebracht. De in deze kortsluitwikkeling geïnduceerde
stroom zorgt voor een magnetisch veld dat zijn ontstaansoorzaak tegenwerkt, en dat
naijlend is ten opzichte van het hoofdveld. Daardoor ontstaat in de luchtspleet een elliptisch
draaiveld waardoor de motor zelfstandig kan aanlopen.
Voordelen/Nadelen + Toepassingen:
De eenvoudige constructie maakt de motor geschikt voor massaproductie en garandeert een
goede bedrijfszekerheid(+). Het aanloopkoppel is relatief laag(+). De kortsluitwikkeling is
verantwoordelijk voor het lage rendement van deze motor (20 à 40%)(-). De toepassingen
liggen in een vermogensbereik van 1 tot 150 W. De draaizin kan niet omgekeerd worden.
Kleine goedkope ventilatoren, pompen in o.a. wasmachines worden met deze motor
aangedreven.
3) Synchrone motor
*Reluctatiemotor:
Wat?
Deze machine kan met een eenfasige of een driefasige statorwikkeling uitgevoerd zijn.Zelfs
zonder bekrachtiging levert de machine een koppel, vermits de magnetisch anisotrope rotor
zich probeert te oriënteren, zodanig dat de magnetische energie minimaal wordt. Dit koppel
noemt men het reluctantiekoppel. Voor het starten bezit deze motor een rotorkooi. Hij komt
op toeren zoals een inductiemotor. Eenmaal op snelheid, synchroniseert de rotor met de
synchrone statorflux. De rotor van de machine blijft synchroon verder draaien. Deze motor
wordt vaak gevoed met een frequentieomvormer waardoor een toerentalregeling mogelijk
is.
De geschakelde reluctantiemotor (SRM, Switched Reluctance Motor) bezit geen
rotorwikkeling. De statorwikkeling bestaat uit geconcentreerde wikkelingen op uitspringende
polen. Het aantal polen op stator en rotor is verschillend. Daardoor kan de motor enkel een
constant koppel ontwikkelen indien de statorpolen gevoed worden door stromen in
synchronisme met de rotatie van de rotor. Een positiegever is noodzakelijk om de
rotorpositie door te geven aan de regeleenheid. De eenvoudige constructie van de machine
(figuur 10.11) dient vervolledigd te worden met een controlesysteem en de nodige
vermogenelektronische stuurschakelingen. De motor kan op zeer hoge snelheid draaien en
de verhouding koppel / traagheidsmoment is relatief groot, zodat deze machine geschikt is
voor hoogdynamische toepassingen. Koppelpulsaties en geluid blijven een nadeel voor deze
aandrijving.
*Synchrone motor met permanente magneet:
De statorwikkeling van deze motor kan zowel eenfasig als driefasig uitgevoerd worden. Op
de rotor zijn permanente magneten aangebracht. Ten gevolge van de magneten op de rotor
draait deze synchroon met de statorflux.
Voordeel:
Daar de kost van permanente magneten daalt, en voor energiebesparing een goed rendement
essentieel is, worden deze motoren belangrijker.
Toepassingen:
Eenfasige synchrone motoren kunnen toegepast worden in uurwerken, schakelwalsen,
audio- en videotoestellen. Driefasige motoren worden toegepast als servomotor op
werktuigmachines. Naast de klassieke synchrone motor met permanente magneten, wordt
er ook gesproken van de “borstelloze gelijkstroommachine”. Dit is de voorgaande motor
met een aangepaste frequentieregelaar ervoor geschakeld. Ook waar machines met een
hoog rendement gewenst zijn kunnen zij toegepast worden. Dit is onder meer het geval bij
het aandrijven van de nieuwe generatie elektrische en hybriede voertuigen.
*Universele motor:
Een universeelmotor is afgeleid van de klassieke gelijkstroomseriemotor.
Nadeel/voordeel:
Lawaierig (-)
Goedkoop (+)
Toepassingen:
De universeelmotor wordt veel toegepast in stofzuigers, allerlei keukenapparaten,
aandrijvingen van ventilatoren, kleine handgereedschappen zoals boormachines,
zaagmachines, enz.
Elektrische energie kan zowel centraal als decentraal worden opgewekt. Geef enkele
voorbeelden en daarnaast voordelen en nadelen van beide.
Het globale elektrische energiesysteem bestaat uit een aantal centrales die elektrische energie produceren (bv.
Chemische, nucleair,hydraulisch centrales). Via hoogspanningslijnen wordt deze energie getransporteerd naar
grote verbruikers of naar voedingspunten van het distributiesysteem. Vanuit deze voedingspunten wordt met
afnemende spanningsniveau de elektrische energie geleverd tot bij individuele, residentiële klant die zijn
elektriciteit koopt van een leverancier. In de toekomst wordt verwacht om van centraal elektriciteitopwekking
over te gaan naar ‘gedistribueerde energie-opwekking’ (=DG: distributed generation). Dit duidt op energieopwekking op de site van de klant zelf of geïntegreerd in het lokale distributienetwerk bijvoorbeeld met met
kleine motoren of turbines op aardgas of biomassa, brandstofcellen of hernieuwbare energie omgezet met
microwaterkracht, fotovoltaïsche cellen of windturbines.
Voordelen van DG
-Lokale productie vermijdt transmissie- en distributie kosten (en verliezen).
-Lokale energieproductie op basis van een brandstof (in een motor, turbine of brandstofcel) gaat
steeds gepaard met warmteproductie. Deze ‘afvalwarmte’ kan nuttig aangewend worden door de
gebruiker. Dit wordt cogeneratie of warmte-krachtkoppeling (WKK) genoemd omdat het hier meestal
gaat over kleinere installaties, spreekt men vaak over mini- en micro-WKK.
-Elektriciteit kan op flexibele gecontroleerde wijze geproduceerd worden.
-De installatie van DG eenheden is relatief eenvoudig en kan zeer snel.
-De geproduceerde elektriciteit kan aan het net verkocht worden en de extra warmte in principe ook.
-De betrouwbaarheid van de elektriciteitslevering en de “power quality” kunnen verhoogd worden.
Ingeval van uitval van het net of ernstige storingen in de spanning (bijv. dips), kan het lokale net van
de gebruiker ontkoppeld worden van het voedende hoogspanningsnet en van energie voorzien
worden door DG.
-Door lokaal energie op te wekken kan er soms nuttig gebruik gemaakt worden van goedkope, lokaal
aanwezige bronnen zoals zon, wind of biomassa.
Nadelen DG
-In een volledig vrijgemaakte markt zal de dit soort energieproductie moeten concurreren met de
centraal geproduceerde elektriciteit.
-Er bestaan nog steeds te veel verschillende standaarden en aansluitregels.
-DG is nog geen massaproduct en dus blijft de investering een dure zaak. Bv:de kosten voor de
aanpassing van het distributienetwerk, veelal door de initiatiefnemer moeten gedragen worden.
-DG installaties zijn potentieel belastend voor het milieu. Men moet dan ook voldoen aan de lokaal
geldende milieuregels, die in de omgeving van de DG unit veel strenger kunnen zijn omdat zij dikwijls
dichter bij of middenin een bewoonde zone opgesteld zijn.
Voordelen centraal elektrische energieopwekking:
-klassieke primaire brandstoffen zijn niet tijds- of weerafhankelijk dus voorspelbaar en niet zoals wind..
-nucleaire centrales kunnen goedkoop elektriciteit leveren en hebben lager emissie uitstoot
-er bestaat al hoogspanninglijnen om iedereen met elektriciteit te voorzien en kan me hiermee ook van
het buitenland elektriciteit exporteren of importeren.
- Is met eenvoudige apparaten gemakkelijk om te vormen tot andere energievormen, b.v.
elektromotor, gloeilamp, verwarmingstoestel.
-Is eenvoudig en met kleine verliezen over grote afstanden te transporteren.
Nadelen centraal elektrische energie opwekking:
- Er zijn wel transmissie- en distributie kosten (en verliezen).
-Bepaalde centrales die klassieke primaire energiebronnen gebruiken stoten bruikasgassen bij
elektrische energie opwekking bv klassieke thermische centrale.
- Hoe meer hernieuwbare energie, hoe waarschijnlijker dat de gascentrales op een laag pitje draaien.
Daardoor zijn investeerders erg terughoudend. En de oude gascentrales openhouden, wordt steeds
minder rendabel.
-geen systeem gevonden om elektriciteit op te slaan. Op ieder moment moet V=A.
-onstabiele ‘regulatory situation’: er wordt te weinig geinvesteerd omdat de overheid onvoldoende
zekerheid heeft over stabiele kader.
-unidirecitoneel energiestroom
Wat is de doelfunctie van het hoogspanningsnet in België? Geef zowel technische als
marktkenmerken?
Elia is de beheerder van het Belgische transmissienet of hoogspanningsnet van 380 kV tot 30 kV
bezit daarvoor een natuurlijke MONOPOLIE.
Het hoogspanningskoppelnet zorgt voor het transport van het vermogen bij 380 kV. In België
wordt het transport dus ook ondersteund door lijnen op 220 en 150 kV. Dit
hoogspanningsnet vervult in essentie 3 zeer belangrijke functies:
1. De inter‐connectie tussen de verschillende centrales laat toe dat de totale reserve aan
geïnstalleerd vermogen noodzakelijk voor het verzekeren van de elektriciteitsvoorziening in
een bepaald gebied kleiner is dan in de situatie waar elke centrale op zichzelf zou
aangewezen zijn voor de bevoorrading van een welbepaald deel van dit gebied.
2. Het koppelnet verzorgt de transportfunctie en des te meer naarmate in bepaalde gebieden
een onevenwicht heerst tussen de vraag naar en het aanbod van elektrische energie.
3. Het koppelnet zorgt voor de verbinding met het buitenland zodat elektrische energie kan in‐,
uit‐ en doorgevoerd worden. Deze functie zal in de toekomst wellicht omwille van de
geliberaliseerde elektriciteitsmarkt nog toenemen. Er dient benadrukt te worden dat het
net hiertoe nooit ontworpen is en dat om effectieve vrije handel mogelijk te maken grote
investeringen in lijnen onvermijdbaar zullen zijn.
Zij zijn verantwoordelijk voor het betrouwbaar en efficiënt beheer van de transmissienetten op hoge
en zeer hoge spanning. België telt één enkele transmissienetbeheerder (TNB): Elia. De
elektriciteitsmarkt stopt niet aan de grenzen. De transmissienetten van de Europese landen zijn
immers geïnterconnecteerd. Daardoor kunnen de landen elkaar helpen en is grensoverschrijdende
energiehandel mogelijk. De samenwerking tussen de transmissienetbeheerders (TNB’s) is dan ook
van cruciaal belang.Op Europees niveau zijn de TNB’s verenigd in de internationale vereniging
ENTSO-E (European Network of Transmission System Operators for Electricity), die fungeert als het
referentieorgaan voor de Europese Commissie is.
Daarnaast levert Coreso, het gezamenlijk technisch coördinatiecentrum voor verscheidene TNB’s
(waaronder Elia) van Centraal-West-Europa, continu real time analysediensten voor de veiligheid en
de bewaking van de netten.
De vier controlecentra (‘dispatchings’) van Elia zijn de verkeersleiders die het
hoogspanningsnet 24 uur op 24 bewaken en besturen. De nationale dispatching regelt het
globale evenwicht tussen productie en verbruik in de Belgische net en coordineert de werking
tussen de drie regionale centra.De regionale dispatchings staan in rechtstreeks contact met de
industriele verbruikers die op het Elia-net zijn aangesloten en voeren veel schakelingen uit. Doel
dispatches: het evenwicht van de Elia-regelzone, de frequentie (deze is over geheel het
Europees net dezelfde), de actieve energie, de reactieve energie en de spanning.
Elektriciteit kan niet worden opgeslagen tenzij in batterijen, dus moet op ieder moment A=V.
Daar Elia zelf geen productie-installaties bezit, zal het de netgebruikers (producenten en afnemers)
vragen een aantal diensten te leveren om het evenwicht in stand te houden.
-primaire reserve : een onmiddellijke reserve wordt binnen de 15 seconden vrijgemaakt wanneer de
frequentie binnen het Europese net schommelingen vertoont (=V≠A).
-secundaire reserve : deze kan tussen de 15 en 30 seconden opgestart worden om het evenwicht in
de regelzone (het Belgische net) te herstellen.
- tertiaire reserve : deze kan over een langere periode (tot 12 uur) worden aangewend om
langdurige onevenwichten of congesties (overbelastingen) op te vangen.
De elektriciteitscentrales leveren aan het uiteinde van de alternator een vermogen op een spanning
van zo’n 20 kV. Om grote vermogens op effi ciënte wijze over grote afstand transporteren is gewenst
om een zo hoog mogelijke spanning te krijgen (380 kV, 220 kV, 150 kV), zodat de stroomsterkte zo
beperkt mogelijk blijft dus jouleverliezen beperken. Om de energie nu bij de verschillende soorten
verbruikers te brengen, zullen we ze terug op de spanningen moeten brengen die deze verbruikers
nodig hebben. Ook deze wet speelt een belangerijke rol =het vermogen is gelijk aan de spanning
vermenigvuldigd met de stroomsterkte en de arbeidsfactor. Want een te lage arbeidsfactor kan
leiden dat je meer stroom uit het net haalt zonder dat je meer moet betallen. Daarom worden
verbruikers met een slechte arbeidsfactor (inductief en een cos ϕ ≤ 0,9) via een boetesysteem
aangezet om condensatoren te installeren en aldus de arbeidsfactor tot een voldoende hoge
waarde op te trekken.
Bij het transport van elektriciteit moet de kwaliteit van de energielevering zo hoog mogelijk zijn.
Tot voor kort was deze kwaliteit vooral verbonden met de grootte en de frequentie van de
geleverde spanning waarbij beiden zo constant mogelijk moeten zijn. Verder is de continuïteit
van de energielevering essentieel. Op dit vlak zijn in het geïntegreerde West‐Europese systeem
en zeker in België zeer hoge waarden bereikt over de laatste decennia. We mogen er hier heel
even op wijzen dat de laatste grote elektriciteitspanne in België nu meer dan 25 jaar terug ligt (4
augustus 1982).
De verliezen moeten zo laag mogelijk zijn en dit zowel bij vollast als bij deellast en zelfs bij
nullast. Zelfs bij heel laag verbruik moet nog altijd energie geleverd worden om een aantal
systemen te voeden: denk bijvoorbeeld aan het stand‐by vermogen voor klokradio’s en video’s
in woningen, soms het enige verbruik tijdens de nacht, dat toch niet zomaar mag uitgeschakeld
worden. Vooral in de beperkte afhankelijkheid van de verliezen van de belasting onderscheidt
elektrische energie zich in hoge mate van andere vormen van energieverdeling zoals
stadsverwarming, waarbij gelijke vollastverliezen de deellastverliezen veel hoger zijn.
Ook moeten de globale investeringen voor al deze eisen binnen economische grenzen blijven:
vanaf een zeker ogenblik worden de investeringen voor een marginale verhoging van de
betrouwbaarheid onverantwoord hoog. Indien dan nog een hogere betrouwbaarheid vereist is,
kan worden overgegaan tot lokale opwekking zoals in ziekenhuizen met noodstroomaggregaten
of zogenaamde ononderbreekbare voedingen (UPS: Uninterruptable Power Supply).
De generator van de centrale levert vermogen met een spanning van grosso modo 20 kV. Bij
een dergelijke spanning en een vermogen van bijvoorbeeld een kerncentrale van 1.000 MVA zou
er in een driefasig systeem een stroom vloeien van 30 kA. Een dergelijke stroom laat zich niet
over grote afstanden transporteren zonder dat de spanningsval en de verliezen ontoelaatbaar
hoog worden. De spanning wordt beperkt door het isolatieniveau en de stroom door de
toegelaten stroomdichtheid. Wanneer de stroomdichtheid in de gegeven geleider van een open
luchtleider of een kabel te groot wordt, warmt deze sterk op. In geval van luchtlijnen gaan deze
te ver doorhangen en komen ze in de nabijheid van bijvoorbeeld bomen die onder de lijn staan,
of in het meest extreme geval verliezen de lijndraden hun mechanische eigenschappen.
Ondergrondse kabels krijgen een ontoelaatbare belasting van de isolatie wat resulteert in een te
snelle veroudering.
Onder de spanning van 20 kV aan de generatorklemmen kunnen onmogelijk de huidige grote
vermogens getransporteerd worden. In de praktijk wordt dit probleem opgelost door met een
transformator, waarvan we het werkingsprincipe in de volgende paragraaf bespreken, de
productiespanning omhoog te transformeren tot een transportspanning van bijvoorbeeld 400
kV. Bij een spanning van 400 kV is slechts een stroom van 1.500 A nodig om hetzelfde vermogen
van 1.000 MVA te transporteren. Het transport van energie onder hoge tot zeer hoge spanning
brengt niet alleen een belangrijke besparing aan geleidermateriaal met zich mee, maar laat ook
toe transportverliezen tot een minimum te reduceren en de spanningsdaling te beperken. Het
spreekt vanzelf dat de kosten voor de installatie toenemen naarmate de spanning hoger wordt.
Daarom gaat men bij lage vermogens niet echt hoogspanningen gebruiken.
Er wordt in de media vaak gezegd dat je niet om de grote lokale elektriciteitproducenten heen
kan. Is dit zo? Geef oplossing binnen België.
Wat de econcentratie in de elektrcitietiproductie betreft, bezit Electrabel op het einde van 2011 nog
steeds een marktaandeel van 70% van de totale productiecapaciteit,howel we dit aandeel zagen
verkleinen in de voorbije jaren. In 2008 het marktaandeel van Electrabel was 72% terwijl voor
liberalisering was dat 90%. Door de liberalisering van de elektriciteitsmarkt werd Electrabel verplicht
een deel van haar productiecapaciteit af te staan. Ook het aandeel van de tweede belangerijkste
speler in de productiecapaciteit, EDF Luminus is licht gedaald tot 14%. De derde speler in Belgie ishet
Duitse EON dat 9% van de productiecapaciteit heeft verworven. De vierde speler is de halfweg 2011
in gebruik genomen STEG-centrale van T-Power. Met 422MW heeft deze speler een aandeel van 3%
in de belgische productiemarkt. De HHI-idex, een vaak gebruikte concentratie-index, van de
elektriciteitproductie is gedaald van 5500 in 2010 naar 5160, maar dit blijft heel hoog. Een markt
wordt als sterk geconcentreerd beschouwd als de HHI gelijk is aan of hoger is dan 2000.
AFWERKEN
dacht dat Elia en de intercommunales instonden voor het 'aanwezig' zijn en de kwaliteit en
onderhoud van de kabels maar dat die ter beschikking werden gesteld aan anderen. Op die
manier ligt die markt open en heb je toch geprofiteerd van schaalvoordelen. Luminus is dan wel
degelijk distributeur & transporteur...
De energiebeurzen
Energiebeurzen zijn platformen waar de marktspelers energie kunnen aan- en verkopen. Zij kunnen
er anoniem elektriciteit voor de dag zelf of voor de volgende dag aankopen en verkopen. Dit systeem
kwam tot stand dankzij de liberalisering van de elektriciteitsmarkt, bevordert de openstelling van de
markt, organiseert de mededinging en bepaalt een transparante referentieprijs voor de markt.
Barriers to entry:
1)Near monopoly position in generation and supplyNo indication of abusing market power in
generation or supply BUT threat of such behaviour might be sufficient to deter entry
Imagine that a new trader sells electricity at a fixed price to a new client, the newcomer has to buy
this electricity from a supplier in Belgium, then Electrabel is in a position to squeeze the margin of
the newcomer
2) Balancing prices
-Are high and set an upper bound on wholesale prices
-Market power in generation forces prices towards this bound
3)Balancing rules:Importers are exposed to balancing charges (see before)
– Interconnector capacity at the south border is limited
4)Lack of level playing field in terms of access to information
-Production, prices, end-user profiles…
-Electrabel-Suez has (potential) access to superior information, due to historical ties and its presence
in al stages of the electricity supply industry
More difficult for entrants to negotiate the ‘best’ price
More difficult for entrants to hedge risks
5)Regulatory complexity (seen as a mild barrier)
-Two levels of regulation (federal and regional level)
-Different speeds of liberalisation between Flanders, Wallonia and Brussels (temporary barrier)
6)Regulatory uncertainty
-Lack of executive power of the regulators
-Political decision making adds to the uncertaintyMinister takes final decision to grant generation
capacity license
-Suppliers are uncertain about the Transmission &Distribution tariffs that will apply
7) NIMBY
-Very difficult to invest in infrastructure because of opposition
-Opposition to new transmission lines and to power stations
8)Dominance of the incumbent generator (Electrabel)
Being solved gradually by
-Virtual Power Plants: Electrabel had to auction the option to use some capacity (300MW) at a strike
price
-Selling part of the generation capacity to competitorsEON (Germany) takes over 10 to 15% of the
generation capacity in Belgium and Electrabel receives generating capacity in GermanyCentrica took
control of SPE (small public producer in Belgium) as Centrica is a larger company with production
capacity abroad this could be a more active competitor- may now be taken over by EDF
-Originally (2004) there were plans to sell 3500 MW to competitors but this was never done
9)!!!!!Other potential remedies for Electrabel’s dominance in generation!!!!
-More interconnection capacity
*Important means to allow foreign producers to enter the market but some balancing power
has to be provided in Belgium
-Encourage competition from autonomous / green producer
*Potential very limited for green producers
*CHP run by industry may be more interesting if not yet tied to Electrabel (BASF example
where RWE asked Electrabel to run it )
-Consideration of limited price caps and market monitoring Avoid California scenario where price
caps led to black-outs
Conclusions
-Organising competition is not easy
-Belgium has chosen for gradual opening of generation market to foreign competitors
rather than splitting up the dominant supplier
*This requires development of interconnection capacity
-And well functioning regional market
-Regulatory control of Transmission and Distribution monopolies has been improved and
this led to important cost reductions
-One of the pending issues is development of future generation capacity
*Renewable generation capacity will remain small
*Nuclear phase out or not?
*Where can one install a new gas or coal plant
goeie integratie met de rest van europa is beste
manier om meer concurrentie te krijgen in BE (dan
moet je wel geode transmissiecapaciteit hebben.
Prijzen liggen over verschillende landen dicht bij
elkaar. Beter regulering!!!
In de productie van elektriciteit wordt niet altijd gekozen voor een system met het hoogste
rendement. Waarom niet?
De vraag naar elektriciteit schomelt heel erg. Aangezien elektriciteit niet stockeerbaar is moet op
ieder moment geproduceerd worden wat er gevraagd wordt. Maar net zoals elk handelsgoed heeft
elektriciteit ook een prijs. Om te zorgen dat op ieder moment V=A moeten de centrales beschikken
over extra capaciteit om piekvraag op te vangen. Maar dit kost geld. Als je weet dat bv nucleair
centrale geen piekvraag kan opvangen is ook niet nodig dat je hiervoor investeerd om bv de klanten
zeker met elektriciteit te voorzien. Hierdoor zal de kostprij alleen maar stijgen. En aangezien de
breidheid tot betalen voor gebruik van elektriciteit in off peak periode lager is dan in peak periode zal
je ook minder geld krijgen van je consumenten. WTP van klanten voor elektriciteit in off peak is laag
dus is niet slim om te investeren in extra capaciteit omdat je kostprijs alleen maar stijgt ook al zou de
rendement van die extra capaciteit hoger zijn. Of je gaat altijd voor goedkoopste mogelijk capaciteit
ook al is het energetisch rendement lager.
Men kiest niet altijd voor een installatie met het hoogste (economisch) rendement omdat goedkope
productie niet noodzakelijk voor elk vraagniveau geschikt is. Kerncentrales zijn produceren relatief
goedkoop, maar kunnen niet gebruikt worden om piekvraag op te vangen. Je gaat inderdaad altijd
voor de goedkoopst mogelijke capaciteit eerst, ook al is energetisch rendement lager
Als je weet dat kerncentrales niet gebruikt worden om piekvraag op te vangen, en dus vooral relatief
goedkoop produceren dan ga je ook niet extra gaan investeren in capaciteit die je kostprijs alleen
verhoogt want je weet dat de bereidheid van je klanten om te betalen lager is dan de bereidheid van
klanten die piek elektriciteit nodig hebben. ze gaan de piekvraag niet opvangen dus gaan ze ook niet
die prijs aan de consumenten kunnen aanreken dus is niet nodig om te investeren in iets
Veiligheid, beschikbaarheid van nodige grondstoffen,politieke onwil
Productiepark in België, welke centrales zijn er geef voordelen en nadelen?
!!!Een productiepark voor elektriciteit kan verschillende energiebronnen tellen. In functie van de
omstandigheden (prijs van de grondstoffen, gebruikspercentage van de kerncentrales, enz.) zijn
sommige productiewijzen winstgevend en andere verlieslatend. Het is door de optimalisering van
het gebruik van de verschillende productiewijzen dat de producent zijn financiële marge kan
realiseren die hem in staat stelt om:






de kosten van de duurste productiewijzen te compenseren;
het productiepark te moderniseren en uit te breiden (het Belgisch park veroudert en kan niet meer
voldoen aan de behoeften);
te investeren in andere energie;
duurdere elektriciteit in te voeren, wanneer de productie niet meer voldoende is (wat op dit moment
het geval is in ons land);
te investeren in onderzoek en in opleiding van de werknemers;
de investeerders terug te betalen.
De prijs van de elektriciteit die aan de verbruiker gefactureerd wordt, kan dus variëren in functie van
alle bovenvermelde elementen. Deze prijs komt dus niet altijd overeen met de productieprijs van de
nucleaire kWh.
Kolencentrale
Steenkool
De kolencentrale gebruikt steenkool als brandstof. Kolen is vrij makkelijk te verkrijgen omdat het of
aan de oppervlakte ligt of vrij dicht onder de aardoppervlakte. Bovendien zijn de voorraden aan
steenkool hoog en is ze redelijk verspreid over de aarde. Steenkool was rond 1800 de eerste
fossiele brandstof die beschikbaar kwam nadat het hout knapper werd in Europa en bovendien
een brandstof met een hogere energiedichtheid (dan hout) nodig werd.
] Voordelen



Steenkool heeft geen hoge kostprijs
Steenkool heeft een goede beschikbaarheid.
De technologie voor het inzetten van steenkool als brandstof voor energieopwekking is sterk
ontwikkeld.
Nadelen





Bij de verbranding van steenkool ontstaat koolstofdioxide (CO2), water, stikstofoxide (NOx) en
zwaveloxide (SO2). Koolstofdioxide wordt verantwoordelijk geacht voor een deel van de
opwarming van de aarde (het broeikaseffect). Zwaveldioxide reageert in de atmosfeer tot
zwavelzuur, wat de zure regen tot gevolg heeft.
Bij de verbranding van steenkool wordt (vlieg)as gevormd. Dit as is rijk aan zware metalen en
andere milieuverontreinigende stoffen.
Bij de afbouw van steenkool komt methaan (CH4) vrij, wat eveneens een broeikasgas is.
De steenkoolmijnbouw kost veel mensen het leven.
De energiedichtheid van steenkool is lager dan van olie of aardgas.
Gascentrale
De gascentrale gebruikt aardgas als brandstof. Aardgas is goed lokaal beschikbaar door het
distributienet, dat in Nederland opgebouwd is. Gas wordt over het algemeen gezien als schone
brandstof. In vergelijking met steenkool en ook olie bestaat aardgas (hoofdzakelijk methaan)
uit veel gebonden waterstof. Als dit verbrand wordt ontstaat minder koolstofdioxide en meer
water als bij olie of steenkool.
Aardgas bevat naast methaan ook ander koolwaterstoffen als ethaan, propaan, butaan, pentaan
en etheen. Bovendien treft men koolstofdioxide en zwavelhoudende componenten in het
aardgas aan. Zwavelhoudende componenten kunnen zonder problemen uit het aardgas
gezuiverd worden, zodat er na verbranding in een centrale geen restcomponenten meer
overblijven.
Het puurste aardgas komt uit Rusland en bevat ongeveer 98,5% methaan, dit in vergelijking
met Noordzeegas dat voor 89% uit methaan bestaat.
Voordelen







Goede energiedichtheid
Lage kostprijs
In West-Europa: een goed bestaand distributienet
Lage luchtvervuiling, doordat het gas relatief puur is en zwavelhoudende componenten
eenvoudig uit het gas kunnen worden verwijderd.
Lagere kooldioxideproductie in vergelijking met aardolie.
De technologie is volwassen
Als brandstof voor decentrale energie-opwekking is aardgas goed geschikt.
Nadelen




Het is een "eindige" brandstof
Het veroorzaakt broeikasgassen
Het is een explosieve brandstof
Aardgas is reukloos en daarom gevaarlijk bij lekken. Er wordt daarom een geurstof aan het
gas toegevoegd.
Oliecentrale
Aardolie of petroleum bestaat uit koolwaterstoffen. Dit zijn moleculen met 5 tot 20
koolstofatomen, voornamelijk alkanen, cycloalkanen en aromaten. Ongeveer 84% van alle
gewonnen aardolie wordt ingezet als brandstof. Dit beperkt zich niet tot oliecentrales; de
brandstoffen zijn ook benzine en diesel (voor auto's) en kerosine voor vliegtuigen.
Voordelen



Olie heeft een lage kostprijs
Olie heeft een hoge energiedichtheid
Olie is makkelijk te distribueren
Nadelen

Olie vindt men vooral in politiek instabiele regio's in de wereld (Irak en Iran).



Olie zorgt voor een hoge kooldioxideproductie
Olie is vervuild met componenten die leiden tot milieuvervuiling (hoewel minder dan
steenkool)
Olie is niet alleen een energiebron, maar ook nuttig als bronmateriaal voor vele chemische
verbindingen. Olie verbranden concurreert daarmee.
Warmtekrachtkoppeling
Warmtekrachtkoppeling is een principe dat veel wordt toegepast bij elektriciteitscentrales. Bij
het verbranden van brandstoffen ontstaat ook veel warmte dat niet in elektriciteit kan worden
omgezet. Van de originele energie-inhoud van de brandstof wordt ongeveer 40% omgezet in
elektrische energie, zodat 60% van de energie verloren lijkt. Deze warmte wordt bij een een
traditionele centrale gewoon in de lucht geleid en er wordt koelwater (meestal van een rivier)
gebruikt om de warmte kwijt te raken.
Bij warmtekrachtkoppeling wordt getracht die overige 60% energie ook zinvol te gebruiken.
Als voorbeeld nemen we een papierfabriek (zie ook het boek Papier). Voor het laten draaien
van een papierfabriek is veel elektriciteit nodig, daarom hebben veel papierfabrieken een
eigen energiecentrale. Voor het drogen van papier is echter ook veel warmte nodig. Nu komt
bij de opwekking van elektriciteit veel warmte vrij, dat niet in elektriciteit kan worden
omgezet; het kan echter wel ingezet worden om papier te drogen. Hierdoor kan het rendement
van de centrale oplopen tot ongeveer 90%.
Deze combinatie om zinvol de restwarmte in te zetten is ook denkbaar voor andere
doeleinden. Stadverwarming bijvoorbeeld. Hierbij wordt de restwarmte gebruikt om huizen te
verwarmen. De warmte kan ook gebruikt worden om het water van een zwembad op te
warmen.
Ook de inzet van warmtekrachtkoppeling in decentrale energieopwekkingseenheden is
mogelijk. Denk daarbij aan ziekenhuizen, bureaugebouwen, flatgebouwen, etc. Men kan zelfs
het principe omdraaien: Er is warmte nodig voor verwarming en de elektriciteit kan als
afvalproduct worden beschouwd, dat nog op een zinvolle wijze kan worden ingezet.
Dit gebeurt ondermeer op grote schaal in kassen
Kernenergie
Kerncentrale
Een kerncentrale werkt ongeveer het zelfde als een centrale waar gebruik gemaakt wordt van
fossiele brandstoffen. De warmte die bij het kernsplijtingsproces vrijkomt, wordt gebruikt om
water om te zetten in stoom, dat daarna een generator aandrijft.
De mate waarin uranium warmte genereert, wordt geregeld door het afvangen van een
gedeelte van de neutronen die vrijkomen bij het splijtingsproces en die de kettingreactie tot
stand brengen.
Begin 2007 waren er 435 commerciële kernreactors met een vermogen van in totaal 368 GW
[1]
. Hiervan waren er 103 in de Verenigde Staten, 59 in Frankrijk en 55 in Japan.
Voordelen




Kleine hoeveelheden nucleaire brandstoffen leveren enorm veel energie op (Einstein's
energie-massarelatie: E=mc²). Er is dus maar weinig materiaal nodig in vergelijking met
fossiele brandstoffen. De voorraden aan uranium zijn in vergelijking groter dan van fossiele
brandstoffen.
De kostprijs voor elektriciteit uit kernreactoren is ongeveer gelijk aan de kosten voor
elektriciteit uit energiecentrales met fossiele brandstoffen.
De bouwwijze, die veiligheidsvoorschriften verlangen, maken een kerncentrale ook redelijk
veilig tegen terroristische acties en ook extreme weercondities.
Kernenergie veroorzaakt geen luchtvervuiling, zals zwavel- en stikstofoxiden. Ook wordt er
geen koolstofdioxide (een broeikasgas) geproduceerd.
Nadelen





Het afvalproduct van kernsplijting van uranium is giftig en radioactief. Het afval moet worden
gecontroleerd in speciale opslagruimtes. Het nucleaire afval verliest weliswaar zijn
radioactiviteit in de loop van de tijd, maar dat duurt 1000 tot 3000 jaar totdat het afval het
radioactiviteitsniveau van de uraniumerts bereikt.
Een ongeluk met een kernreactor, zeker als die in de buurt van menselijke bewoning wordt
bedreven kan catastrofaal zijn. Een voorbeeld hiervan is de catastrofe van Tsjernobyl in
Oekraïne in 1986, waarvan de gevolgen tot in West-Europa zijn ondervonden. Ook
Fukushima (Japan) in 2011 is daar een voorbeeld van.
Het bouwen van een kernreactor is een enorme investering, met name door alle
veiligheidsmaatregelen die moeten worden genomen.
Nucleaire brandstoffen, zoals uranium, zijn eindige brandstoffen, dat wil zeggen dat er
onvoldoende uranium is om de mensheid langdurig van energie te voorzien.
De afbouwactiviteiten voor het verkrijgen van uranium (mijnbouw) hebben, net zo goed als
dergelijke activiteiten voor fossiele brandstoffen, gevolgen voor het milieu.
Waterkracht
Stuwmeer met dam
Bij waterkracht wordt de zwaartekracht, die het water uitoefent op de turbine, omgezet in een
draaiende beweging (kinetische energie) in de generator, waarna de beweging wordt omgezet
in elektriciteit. In een rivier wordt door middel van een dam water verzameld. Het verzamelde
water in het stuwmeer zal een grote druk opbouwen, hetgeen goed gebruikt kan worden in het
energieopwekkingsproces. Een tweede reden om het water te verzamelen in een stuwmeer is
om ervoor te zorgen, dat er een vrij continu aanbod is van water om de energieopwekking te
kunnen bedrijven.
Een ander voordeel van een stuwmeer, is dat men het ook kan gebruiken als energie-opslag.
Als er een groot aanbod van energie is, kan men water in het meer pompen, waarna het later
gebruikt kan worden als er een grote vraag aan energie is.
Voordelen



Een centrale is goed regelbaar naar de vraag aan elektriciteit
Het potentieel om elektriciteit is continu en gelijkmatig voor handen
Er is geen afval, noch is er vervuiling verbonden aan deze vorm van energieopwekking


Waterkracht is duurzaam.
Waterkracht is prijsstabiel.
Nadelen





Een stuwmeer beïnvloedt grote delen van ecosystemen, niet alleen het gedeelte dat onder
water wordt gezet, maar ook een groot gedeelte van de rivier na de stuwdam
Deze vorm van energieopwekking is alleen mogelijk in gebieden waar genoeg regen is en
waar er voldoende hoogteverschil in het land aanwezig is.
Het doorbreken van een dam, bijvoorbeeld als gevolg van een grote natuurkracht (storm,
aardbeving, etc.) of door terrorisme heeft grote gevolgen.
Bij het opzetten van een grote dam moeten doorgaans dorpen of zelfs steden worden
ontruimd.
De rivier stroomafwaarts van de stuwdam kan niet of niet zo goed voor recreatie worden
ingezet, omdat het niveau van de rivier, afhankelijk van de vraag naar energie, sterk en snel
kan veranderen.
Overzicht energiebronnen
Eigenschap
Kolencentr Gascentr Oliecentr Warmtekrachtkopp Kernener Waterkra
ale
ale
ale
eling
gie
cht
Goedkoop
Ja
Ja
Ja
Ja
Geen
productie
CO2
Nee
Nee
Nee
Nee
Produceert
geen
luchtvervui
lende
stoffen
(NOx, SOx)
Nee
Nee
Nee
Energieopwek
king is
veilig
Nee
Voor
mijnwe
rkers
Nee
Hoge
energiedic
Nee
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Nee
Ja
nvt
Ja
nvt
htheid
Onuitputbare
grondstof
Nee
Nee
Nee
Nee
Nee
Ja
De prijs van de elektriciteit bestaat uit drie groepen componenten: competitive, gereguleerde en
heffingen/taxen. Welke stukken van de waardeketen worden hoe vergoed?
Elektriciteitprijs
Dit is het bedrag dat eindgebruiker betaalt aan de elektriciteitleverancier. Het wordt berekend op
basis van de verbruikte elektriciteit. De elektriciteitprijs wordt vrij bepaald door elke leverancier. De
elektriciteitprijs is afhankelijk van:
-de kosten van elektriciteit,
-de investeringen in de productie van groene stroom en warmtekrachtkoppeling die opgelegd zijn
door de Vlaamse overheid; uw leverancier heeft de keuze deze prijs al dan niet aan te rekenen; deze
staan op uw factuur vermeld als “Kosten groene stroom en WKK”;
-de winstmarge van de leverancier.Let op: er zijn nog factoren die de prijs op uw factuur beïnvloeden
Competitive: Productie&Levering
Bij productie en leverering laat men de marktwerking toe. Elektrische productie is een natuurlijke
monopolie als gevolg van nieuwe technologiën (lage investeringskost waardoor nieuwe spelers snel
op de markt komencompetitie↗), door de evolutie van het koppelnet (nu kan uit het buitenland
geimporteerd worden) en door gestegen vraag (marktplaats ↗en concurrentie ↗).
Wat betreft de levering is er wel discussie of dit ook natuurlijke monopolie is, zij zetten hun prijzen
afhankelijk van de vraag en het aanbod.
Gereguleerde:Transmissie&distributie
Bij transmissie en distribussie is er wel natuurlijke monopolie. Het beheer van de transmissienet en
distributienet is een gereguleerd activiteit die niet aan de concurrentie wordt blootgesteld vermits
het als enonomisch inefficient wordt aanzien alternatieve netten aan te leggen naast de betaande
(=omwille van economische schaalvoordelen: afname kost hoogspaningsnet ifv getransporteerde
vermogeneenheid)!
Om marktfalingen te verhinderen moet het net wel gereguleerd worden. De regulator bepaalt mee
welke prijs gevraagd wordt door de transmissie-en distributienetbeheerder. Hiervoor zijn er 2
systemen: ‘traditional rate of return’ en ‘pure revenue cap’ proberen de voordelen van beide te
combineren is een goede tussenoplossing.
Nettarieven (transmissie+distributie tarieven)
De nettarieven zijn de tarieven voor het gebruik van het net en voor de geleverde diensten.
 de transmissiekost is de vergoeding voor het vervoer van elektriciteit over het
transmissienet, dat beheerd wordt door Elia
 de distributiekost is de vergoeding voor uw netbeheerder voor het vervoer van elektriciteit
over zijn net.
 Dit bedrag wordt bepaald door de netbeheerder en door de energieleverancier aan hem
overgemaakt.
 De nettarieven van de betrokken netbeheerder worden goedgekeurd door de Commissie
voor Elektriciteit en Gas (CREG) en zijn dezelfde voor elke energieleverancier in zijn gebied. In
principe zijn deze nettarieven vast gelegd voor een volledig kalenderjaar.
 Het bedrag voor distributie- en transportkosten wordt berekend op basis van uw verbruik
Heffingen/taxen
De heffingen worden bepaald door de federale overheid en bestaan uit:


de energiebijdrage
de federale bijdrage:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
de financiering van de CREG
de bijdrage tot het denuclearisatiefonds
de bijdrage voor het Kyoto-fonds
de heffing ‘Premie Verwarming’
de bijdrage voor het Sociaal Fonds
de toeslag ‘beschermde klanten’ voor elektriciteit
Op zich is support groene energie en taksen geen element van de waardeketen van elektriciteit,
maar draagt het bij aan elementen van de waardeketen die er gebruik van maken
OPM:In de vrije elektriciteitsmarkt de klanten zijn vrij om hun leverancier te kiezen. I n het
artikel “alle variabele energieprijzen woden gedurende 9 maanden bevroren” dat sinds de
vrijmaking van de markt op 1 juli 2003 slechts 16.6% van de verbruikers veranderde
vanelektriciteitleverancier. Hoewel de vrijmaking een positief effect op de prijsvorming zou
hebben (competitie ↗p↙) in België is dit niet zo omdat nieuwe leveranciers weinig
marktaandeel verwerven. Pas als grote groepen klanten van leverancier veranderen, zullen de
grote spelers hun prijzen aanpassen.
Licht is een belangerijk element in het verbruik van elektrische energie. 1)Welke elementen bepalen
de keuze van elektrische lichtbron?Wat zijn de ontwikkelingen op dit vlak? Hoe is het energieverbuik
beperkt geworden?
1)Wanneer een lamp voor een bepaalde toepassing geselecteerd wordt, moeten verschillende
eigenschappen of lampperformantieparameters van de lamp bekeken worden.
Lichtstroom: de lamp moet voldoende licht uitstralen om de normen qua verlichtingsterkte
te halen. De lichtstroom wordt uitgedrukt in lumen, en varieert van enkele lumen voor een
klassieke signalisatieled tot enkele tienduizenden lumen voor een hogedrukgasontladingslamp die
een sportveld verlicht. Hogedrukontladingslampen (natriumen metaalhalogeenontladingslampen)
hebben de grootste lichtstroom, tot 100 klm.
Specifieke lichtstroom: de specifieke lichtstroom (efficacy) geeft weer hoeveel de lichtstroom
bedraagt tegenover het toegevoerde elektrisch vermogen. De specifieke lichtstroom wordt
uitgedrukt in lumen per watt, en is een belangrijke parameter om de energie-efficiëntie van lampen
te kunnen vergelijken. De waarde varieert van 8 lm/W voor een klassieke gloeilamp van 60 W tot
bijna 200 lm/W voor lagedruknatriumgasontladingslampen voor openbare verlichting.
Natriumlampen hebben de grootste specifieke lichtstroom terwijl de gloeilampen de laagste.
Kleur: de kleur van een lamp kan op twee manieren gekarakteriseerd worden.
- De frequentieweergave van de elektromagnetische straling geeft weer welke kleuren door de lamp
worden uitgezonden, en dus ook hoe objecten er onder die belichting uitzien. Dit spectrum kan
continu zijn (zoals bij gloeilampen) of eerder discreet (zoals bij gasontladingslampen).
-Het weergeven van het kleurpunt (in trichromatische coördinaten), de kleurtemperatuur en de
kleurweergave- index (cfr. infra).
Levensduur: voor gloeilampen en gasontladingslampen wordt de levensduur uitgedrukt in uren tot
de lamp faalt; voor halfgeleiderlampen is dit meestal tot de lichtstroom op 70% van de initiële
waarde is teruggevallen. De levensduur van een lamp varieert van een duizendtal uur voor klassieke
gloeilampen tot vele tienduizenden uren voor inductielampen en leds. De lamplevensduur is het
laagst bij gloeilampen, en het hoogst bij inductielampen.
Kostprijs: de kostprijs van lampen over hun levensduur bestaat uit de aankoopprijs en de kostprijs
van het energieverbruik. Deze parameter wordt veelal uitgedrukt in euro per kilolumenuur
(EUR/klmh).
Naast deze klassieke lampperformantieparameters zijn ook nog de afmetingen, de lampvoeten,
het stralingspatroon, de ecologische voetafdruk,estetische aspecten enz. van belang.
2) Wat zijn de ontwikkelingen op dit vlak? Hoe is het energieverbuik beperkt geworden?
Energieverbuik beperkt als Specifieke lichtstroom (zie definitie boven)stijgt!!! Ook via :domotica,
lampen met sensor voor nachtverlichting -spaarlampen--'s nachts lichten op autosnelweg dovenzomeruur/winteruur
-Thermische stralers
Gloeilampen hebben onder de meest gebruikte lichtbronnen de laagste energie-efficiënte. Daar
tegenover hebben halogeenlampen een grotere lichtstroom dan gewone gloeilamp bij dezelfde
levensduur, omdat de gloeidraadtemperatuur hoger en gasdruk hoger is en zo stijgt de specifieke
lichtstroom tot 10 à 25 lm/W. Bij dezelfde hoeveelheid licht is er een langere levensduur wegens de
gesloten kringloop van het haloge enproces. Ook wordt kwartsglas gebruiktgeen zwarting en geen
condensatie op de wand. Bij nieuwe halogeenlampen energie-efficientie ↗ : worden vulgassen met
een lagere thermische conduct iviteit (zoals xenon) gebruikt of wordt een infraroodcoating aan de
binnenzijde van de buitenballon aangebracht.
ecodesign-richtlijn: De Europese ecodesign-richtlijn van 8 december 2008 bepaalt dat minder
efficiënte lampen van de markt moeten verdwijnen.
-Gasontladingslampen
1) Lagedruk ontladingslampen
 Lagedrukkwiklamp (tl-buis) (60-105 lm/W, Ra=60-95)
De glazen buis is zorgvuldig ontgast en wordt een weinig kwik hulpgas (=ontsteking te
vergemakkelijken) ingebracht.In vergelijking met de gloeilampen zijn er merkelijk minder verliezen.
Voor de standaard residentiële toepassingen, is de specifieke lichtstroom 70 à 100 lm/W, met een
levensduur van ongeveer 20000 uur. Stroboscopisch effect is ongewenst en wordt door
duoschakkeling of elektronische voorschakkelapparatuur (=flikkervrije start) voorkomen!
Speciale fluorescentielampen: bij lampen met ingebouwde reflector wordt de lichtintensiteit hoger
dankzij dezereflector.
high output (HO):* hoge lichtsterkte met elektronische voorschakelapparatuur
high efficiency (HE) specifieke lichtstroom tot 104 lm/W (bij 35 °C) 20% efficiënter en met
elektronische voorschakelapparatuur
lange levensduursystemen XT lampen 42000 uur; XXT lampen: 75000 u [Osram] totdat 10 % lampen
uitgevallen zijn; bij warmstart E-VSA (schakelritme 11/1)
T5 HO constant breder temperatuurbereik + 5 °C tot + 70 °C koude toepassingen (buiten) & hete
armaturen (smalle inbouwarmaturen)
 Compacte fluorecentielamp (50-85 lm/W, 5-165W, Ra=80-85, levensduur=8000 tot 12000u)
Zelfde principe als fluorescentiebuis maar compacter.
Voordelen tov Tl-buis: onmiddellijke flikkervrije ontsteking, zelfs bij lage temperatuur
Voordelen tov gloeilamp: beter specifieke lichtstroom(50-85 lm/W), langere levensduur.
De aankoopprijs is hoger, maar ze hebben een langere levensduur (tot 10000 uur) en lagere
energiekost, waardoor hun kost over de levensduur van de lamp significant lager uitvalt dan bij
gloeilampen.-->SPAARLAMP
 Koude kathode fluorescentielamp (CCFL) (35a85 lm/W,levensduur=20 à50 000u)
Recente zijn de koude kathode fluorescentielampen. Ze werken als fluorescentielampen, maar in het
glimontladingsgebied (lagere stroom (ordegrootte mA) en hogere spanning
(ordegrootte kV) . kleine diameters, elektrodes (holle cilinders ipv spiralen) en lange levensduur.
 Inductielamp (60-80 lm/W, levensduur=60-100 000u)
= twee technieken gecombineerd, elektromagnetische inductie en gasontlading.
Omdat de ballon noch doorvoeren, noch elektrodes heeft, is dit een garantie voor een levensduur
van minstens 60000 uur en zijn de onderhoudskosten zeer laag en T°ook. De specifieke lichtstroom is
vergelijkbaar met tl-buizen (60-80 lm/W). De hoogfrequentwerking garandeert een directe ,
flikkervrij, snelle ontsteking zonder stroboscopisch effect. Dimbaar maar duur!

Lagedruknatriumlam!!!hoogste efficitntie (100-200 lm/W, 20000u,Ra=0-10)
Lagedruknatriumlampen bestaan uit een U-vormige ontladingsbuis die in een vacuümballon uit
helder glas zit; hierdoor worden conductie- en convectieverliezen verminderd. Op de binnenkant van
de buitenballon is een laag indiumoxide aangebracht die een goede geleiding heeft voor zichtbare
stralen, maar een goede reflectie voor warmtestraling (infraroodstraling). Dankzij deze maatregelen
blijft de gasontladingsbuis op een redelijke temperatuur van 260°C. Lagedruknatriumlampen zenden
een monochromatisch gele kleur uit (589 en 589,6 nm), met een lage kleurweergave- index (Ra 1020).Omdat ons oog het meest gevoelig is voor de gele kleuren, is de specifieke lichtstroom zeer hoog
(tot 200 lm/W).
2) Hogedrukontladingslampen
De gasontladingsbuis moet lichtdoorlatend zijn met een hoog smeltpunt. Het aanwenden van
kwartsglas laat een hogere temperatuur van de ontladingsbuis toe. Daardoor stijgt het vermogen
per lengte-eenheid en ook het rendement van de lamp. Verder is ze bestand tegen
temperatuurschokken, tegen hoge gasdruk en tegen aantasting door vulgas. De elektroden zijn
elektrisch geleidend, met een hoog smeltpunt, chemisch bestand tegen de gasvulling en met een
lage potentiaal voor het vrijgeven van elektronen.

Hogedrukkwiklampen !redelijk hoge efficientie
Minder gebruikt!! Compact,grote lichtsterkte en lange levensduur. MAAR slechte
kleurweergave en niet onmiddelijk herstarten.

Hogedruknatriumlamp!! Hoge efficientie(Ra=25-80,25000u, 50-130 lm/W)
Lichtroze licht, betere kleurwergave en warme kleurtemperatuur. Zonder geïntegreerde
ontsteker en hoge lichtoutput!!!
Door bij natriumlampen de druk in de ontladingsbuis te verhogen, neemt het vermogen per
lengte-eenheid buis toe. Tevens verliest de straling zijn monochromatisch karakter, wat
resulteert in een witter licht (lichtroze) en een betere kleurweergave. Een hogere druk wordt
verkregen door de temperatuur in de ontladingsbuis te verhogen. Daar geen enkel bestaand
kwarts resistent is tegen de hogere natriumdruk bij hoge temperatuur, wordt de ontladingsbuis
gemaakt uit polykristallijn doorschijnend gasdicht aluminiumoxide. Omdat de wandtemperatuur van
de ontladingsbuis 1500°C is, wordt ze gemonteerd in een vacuüm buitenballon. De ontladingsbuis
die gevuld is met een mengsel van kwik (er bestaan ook kwikvrije uitvoeringen) en natrium, bevat
xenon als startgas . De spectraallijnen bij 589,0 en 589,6 nm, die kenmerkend zijn bij de
lagedruknatriumlamp ontbreken bij hoge druk.
 Metaalhalogenidelampen! hoge efficientie (Ra=65-90, 75-140 lm/W)
De metaalhalogenidelampen zijn ontwikkeld uit hogedrukkwiklampen maar hebben een beter
rendement en kleurweergave. Toevoeging van metaalhalogeniden verhoogt de dampdruk in de
gasontladingsbuis. Bovendien zijn de metalen die met de halogeniden gebonden zijn minder
reactief ten opzichte van het kwarts van de ontladingsbuis. Meer metalen meer spectraallijnen.

Keramische metaalhalogenidelamp (Ra=80-90, 90-95lm/W,12000V)
Analoog aan metaalhalogenidelamp maar met keramische ontladingsbuis ipv kwartglas. Hoger
temperatuur, beter geometrie, beter kleurkarakteristieken, betere kleurstabiliteit. De lamp heeft
enkele minuten opwarmtijd nodig kan pas na een pauze van 5 tot 15 minuten herontstoken worden.
3) LEDS
voordelen :verzadigde kleuren, dynamische kleureffecten, groot kleurengamma energie-efficiënt
voor gekleurde toepassingen vb. Verkeerslichten. levensduur tot 50 000 uur (70%
definitie),trillingsbestendig , laagspanning, gemakkelijk dimbaar , ogenblikkelijk op volle sterkte, geen
ultraviolet / infrarood.
Nadelen: moeilijk reproduceerbaar binning ,tijdsvariatie,kleine lichtstroom, niet energie-efficiënt
voor wit licht (wordt beter),prijs.
4) Oled verlichting
potentiële voordelen: diffuus licht, lichtgevend vlak, kleurmogelijkheden, transparant,
spiegel,dimbaar, dun & licht.
nog te verbeteren: intern optisch rendement, stabiliteit & levensduur en kostprijs.
1)Welke zijn de grootverbruikers in de industrie?2) Welke maatregelen nemen om energie te
besparen?3) Waarom vindt u in grote industriele installaties grote condensatoren?
1) De industrie en de transportsector zorgen voor het grootste energieverbruik in het algemeen.
Voor wat betreft elektriciteitsverbruik in België ook de spoorwegen en chemische sector . De
industriële verbruikers zijn: ArcelorMittal, Aperam Stainless, Umicore, Aurubis, Nyrstar, Solvay en
Tessenderlo Chemie. De zeven betrokken bedrijven vertegenwoordigen samen 13 procent van het
Belgische elektriciteitsverbruik. Wel wordt er gemikt op een totaal vermogen van 800 megawatt. De
industriële grootverbruikers van energie besloten vier jaar geleden hun krachten te bundelen in het
consortium Blue Sky. BASF Antwerpen, de grootste elektriciteitsverbruiker van België, is echter
uiteindelijk niet mee in het initiatief gestapt. Ook Air Liquide en Duferco, die eveneens mee aan de
wieg stonden van Blue Sky, hebben afgehaakt.
2)'s nachts lichten op autosnelweg doven
zomeruur/winteruur
3) Bij inductie-motor heb je een inductieve kring, je gaat dat inductief effect compenseren met een
capacitief effect, en dat laatste wordt mbv een condensator gedaan. Inductieve ketens (meestal
inductief in de praktijk) die een lage arbeidsfactor hebben en daardoor een voor een gegeven
actief vermogen P, een grote stroom voeren, minder stroom uit het net trekken, als er in parallel
ermee een condensator geplaatst wordt.Condensatoren worden in grote installaties (dus met een
groot vermogen) gebruikt om de arbeidsfactor te verbeteren, en dus voor een groter actief
vermogen te zorgen en minder blindvermogen (verliezen omlaag), dat wordt ook wel cos(phi)compensatie. De spoelen in grote installaties zorgen ervoor dat het faseverschil tussen spanning en
stroom te groot wordt, en die condensatoren worden gebruikt om dat te compenseren en die
arbeidsfactor naar een aanvaardbaar niveau te brengen. Daarom worden verbruikers met een
slechte arbeidsfactor (inductief en een cos ϕ ≤ 0,9) via een boetesysteem door de
elektriciteitsleverancier aangezet om condensatoren te installeren en aldus de arbeidsfactor tot
een voldoende hoge waarde op te trekken. Ook voor de veiligheid belangrijk: een te lage
arbeidsfactor verhoogt de stroom in de leidingen nogal hard en dat zorgt voor overhitting.