Miljoenen kilometers aan dikke, koperen kabels onder de grond en lijnen door de lucht houden Europese landen letterlijk met elkaar in verbinding. Ze lopen van Europa’s noordelijkste puntje naar Portugal, naar Oekraïne en alles ertussenin. In rap tempo schiet elektriciteit door de kabels van de ene plek naar de andere. Het stroomnet is de grootste machine die de mensheid ooit heeft gebouwd, wordt weleens gezegd.
Maar wel een machine waarvan de afstelling nauw luistert. Want cruciaal is dat iedere seconde vraag en aanbod nauwkeurig in balans worden gehouden. Wat er gebeurt als dat niet goed gaat, kan in het ergste geval leiden tot grootschalige stroomuitval, zoals afgelopen maandag in Spanje, Portugal en een deel van Frankrijk.
Hoe deze grote stroomstoring, een power black-out, kon gebeuren is nog onbekend. Maar het heeft wel de vraag opgeroepen: hoe kwetsbaar is het Europese stroomnet, waarvan honderden miljoenen mensen afhankelijk zijn?
Vroeger was het elke stad of provincie voor zich. Ieder gebied legde draden, stations en generatoren aan om straatverlichting en machines van stroom te kunnen voorzien, zegt Peter Palensky, hoogleraar elektriciteitsnetten aan de TU Delft. Als losse eilandjes.
Het bijzondere aan een stroomnet is dat de frequentie waarop de infrastructuur is afgesteld continu gelijk moet blijven, anders raken onderdelen beschadigd. Het is cruciaal dat vraag en aanbod steeds met elkaar in evenwicht zijn, anders kan een storing ontstaan. Daarom zijn back-ups nodig die snel extra stroom leveren voor als ergens aanbod wegvalt.
„Al snel groeide het besef dat als je die eilanden met elkaar verbindt, niet iedereen hoeft te investeren in een eigen super-zekere back-up stroomvoorziening”, zegt Martien Visser, lector energietransitie aan de Hanzehogeschool in Groningen. „In gevallen van nood kan je stroom lenen van de buren, die dan tijdelijk even wat meer opwekken.” Palensky: „En als ergens onderhoud wordt gedaan, hoeft niet de hele stad in het donker te wachten. Dan neem je gewoon even wat vermogen van de buren.”
Afwijkingen
Eerst werden de steden en provincies op landelijk niveau met elkaar verbonden. Sinds de Tweede Wereldoorlog werden, land voor land en over tientallen jaren, lidstaten gekoppeld. „Dat begon in het westen van Europa”, zegt Jan Vorrink, senior adviseur van Tennet, de beheerder van de Nederlandse hoogspanningsnetten, die samen met andere internationale netbeheerders meewerkt aan een onderzoek naar de stroomstoring van deze week. „De Baltische staten, Moldavië en Oekraïne zijn recent aangesloten.”
Inmiddels is de stroom die landen kunnen krijgen van buurlanden allang niet meer alleen bedoeld voor noodgevallen. Machiel Mulder, hoogleraar energie-economie aan de Rijksuniversiteit Groningen: „Sinds in de jaren negentig de vrije markteconomie in Europa opkwam, gebruiken marktpartijen de koppeling ook om onderling energie te verhandelen. De verbinding wordt nu heel intensief gebruikt.” Een beetje voor noodgevallen, veel voor handel.
In Portugal waren ze afgelopen maandag niet blij met de sterke Europese verbinding
Langzaam ontstond zo een gezamenlijk, gestandaardiseerd net. De frequentie moet overal in Europa strak rond de 50 hertz blijven. Bij afwijkingen springen andere landen bij om de onbalans glad te trekken. Interconnectie maakt het stroomnet robuuster en de energie goedkoper.
Maar in Portugal waren ze afgelopen maandag niet blij met die sterke Europese verbinding. Gegevens die de Spaanse netbeheerder tot nu toe heeft verzameld, wijzen erop dat de oorzaak van de stroomstoring in Spanje begon, ten zuiden van de Pyreneeën. Een nog onbekend probleem daar bracht een kettingreactie op gang waarbij de storing zich als een olievlek verspreidde. Daarom was Portugal ook de pineut. Maakt de verbondenheid de elektriciteitsvoorziening dan niet juist kwetsbaarder?
Nee, onder de streep niet, zeggen vier experts, geraadpleegd voor dit artikel. Al is het alleen al omdat landen verplicht zijn elkaar te helpen het elektriciteitsnet weer op de bouwen na een probleem. Met vermogen van Frankrijk en Marokko, die meehielpen om de eerste paar centrales in Spanje weer aan de praat te krijgen, had bijna het hele Iberische eiland nog geen 24 uur later weer stroom.

En omdat landen elkaar dus helpen om een storing te voorkomen door spanningsschommelingen glad te strijken. Het bewijs dat dit in de praktijk echt werkt, was dat de storing van maandag zich niet verder in Frankrijk verspreidde, zegt Vorrink van Tennet. In Spanje viel in één klap om onbekende reden veel capaciteit weg en die werd niet snel genoeg aangevuld door buren. Lokaal schakelde daarom automatisch de beveiliging op de infrastructuur in om te voorkomen dat onderdelen beschadigd raakten. Daardoor kreeg Frankrijk plots geen 2.400 megawatt (genoeg voor zeven steden ter grootte van Amsterdam) meer geleverd vanuit Spanje. Lokaal veroorzaakte dat een tijdelijke storing. „Maar Frankrijk staat goed in verbinding met andere landen in Europa. Daarom konden alle lidstaten Frankrijk helpen door capaciteit te leveren en bleef Frankrijk verder in verbinding.” Dat ging allemaal automatisch, binnen dertig seconden.
Spanje en Portugal zijn door hun ligging en de Pyreneeën die ertussen liggen met slechts met enkele verbindingen tussen Spanje en Frankrijk verbonden met de rest van Europa. Zij konden niet de capaciteit krijgen uit andere landen, zoals Frankrijk. In Spanje moesten de eerste uitgevallen gebieden aanspraak doen op de beperkte omringende infrastructuur, die toen ook overbelast raakte. Toen viel in Spanje en Portugal de stroom uit op grote schaal. Volgens een onderzoek uit 2023 in het wetenschappelijke tijdschrift Joule zijn zulke cascadestoringen, waarbij uitval in het ene gebied leidt tot uitval in het andere gebied, de grootste bedreiging voor het moderne stroomnet. Weersomstandigheden zijn de meest voorkomende oorzaak van dergelijke kettingreacties.
Het aanleggen van nieuwe kabels kost miljarden en jaren aan planning, „maar dat is geen reden voor ons geen nieuwe koppelingen aan te leggen”, zegt Vorrink. „In de Pyreneeën hebben de Spaanse en Franse netbeheerders zelfs een tunnel aangelegd voor een nieuwe verbinding om aan de weerstand van natuurorganisaties en inwoners tegemoet te komen.” Het zijn juist activisten uit het goed verbonden Frankrijk die de komst van nieuwe verbindingen met Spanje dwarsbomen. Netbeheerders willen een nieuwe verbinding tussen het Franse Bordeaux en het Spaanse Bilbao, maar vooral in de Franse regio Les Landes is er verzet, omdat de verbinding door kwetsbare natuurgebieden loopt. Visser: „Nu is het plan om een nog duurdere kabel door de Golf van Biskaje te leggen in plaats van door de Pyreneeën.”
Geografisch gezien is de ene plek in het Europees netwerk kwetsbaarder dan de andere
Nadeel van een gezamenlijk Europees net is volgens Visser wel dat je soms ziet dat landen gaan vertrouwen op die interconnectie en in het binnenland relatief weinig maatregelen nemen om zelf bestand te zijn tegen een stootje. „Binnen Europa is ook geen regelgeving die landen verplicht maatregelen te nemen. Zo kon België zijn kerncentrales sluiten omdat het ervan uitging dat Nederland en Frankrijk wel zouden bijspringen.”
En ja, een nadeel is inderdaad ook dat als ergens een probleem zit, een buurland ook kan worden geraakt, zoals Portugal van de week. Maar als Portugal niet verbonden was geweest met het Europese stroomnet, hadden ze daar veel vaker storingen gehad, zeggen de geraadpleegde experts. Palensky: „Kleine, lokale disbalansen gebeuren vaak, maar die leiden over het algemeen niet tot storingen omdat we zo’n groot netwerk hebben.”
Geografisch gezien is de ene plek in het Europees netwerk kwetsbaarder dan de andere. Alle ogen zijn nu gericht op Portugal en Spanje, maar je hoeft er alleen maar een kaart van Europa bij te pakken om te zien dat ook andere gebieden minder goed verbonden zullen zijn dan Midden-Europa. Vorrink van Tennet: „ Bijvoorbeeld alle eilanden, ook de Waddeneilanden, het Verenigd Koninkrijk, Italië, waar in 2003 nog een grote black-out was.”
Inertia
Nu en de komende jaren gaat het stroomnet door gigantische veranderingen, die nieuwe kwetsbaarheden met zich meebrengen. Met de toevoeging van hernieuwbare energiebronnen wordt het ingewikkelder om vraag en aanbod iedere seconde in balans te houden. Het aanbod zonne- en windenergie is op korte termijn lastiger te voorspellen dan bijvoorbeeld een gascentrale die je volledig zelf regelt, want weersvoorspellingen zullen nooit perfect zijn. Tegelijk worden regelbare bronnen zoals kolen- en kerncentrales gesloten.
Daarbij hebben zonnepanelen en windmolens bijvoorbeeld geen grote, zware roterende turbines die ‘traagheid’ toevoegen aan het systeem. Is er ergens een stroomuitval, dan blijven zware turbines van velen tonnen nog wel even doordraaien, die komen niet zomaar tot stilstand. In de energiewereld noemen ze dat inertia.
Na de uitval in Spanje ontstond de discussie of zonnepanelen de oorzaak waren van het plots wegvallen van een grote hoeveelheid capaciteit. In het gebied waar de storing begon wordt veel zonne-energie opgewekt. Maar er waren veel andere bronnen in de buurt, zoals kerncentrales, die wel inertia hebben.
Volgens Palensky moeten de extra technische moeilijkheden om het net stabiel te houden niet aangegrepen worden als argument tegen de energietransitie. „Los van de noodzaak ervan om de klimaatdoelen te halen, zorgen zonne- en windenergie ook juist voor leveringszekerheid.” Voor fossiele brandstoffen zijn we afhankelijk van andere landen. Dat werd duidelijk tijdens de energiecrisis na de Russische invasie van Oekraïne. Palensky: „Zon en wind hebben ons nooit, in miljoenen jaren niet, in de steek gelaten. En niemand kan die bronnen van ons wegnemen.”
Bovendien zijn de moeilijkheden die de energietransitie met zich meebrengt technisch oplosbaar. Mulder: „Er wordt aan manieren gewerkt om duurzame bronnen wel inertia te geven. Bijvoorbeeld door vliegwielen toe te voegen die door zonne-energie worden aangedreven.” Batterijen kunnen ook inertia nabootsen. „En doordat we bijvoorbeeld de hoek van de bladen van windturbines ten opzichte van de windrichting kunnen veranderen, kunnen producenten met windturbines het aanbod van windenergie ietwat afstemmen op de vraag.” Maar het zijn wel extra, snel veranderende uitdagingen waar netbeheerders mee om moeten gaan. Dat wel.
99,99988 procent
En dan zijn er ook nog cyberaanvallen, waarop het risico toeneemt door zowel de huidige geopolitieke spanningen als het feit dat het net steeds meer gedigitaliseerd wordt. Vorrink: „Cyberaanvallen zijn tegenwoording inderdaad een groter risico. We hebben altijd al cybermaatregelen genomen en nu investeren we daar meer geld in.” Wat die maatregelen zijn wil de netbeheerder niet zeggen, uit veiligheidsoverwegingen.
Hoewel de energietransitie en cyberaanvallen het lastiger maken voor netbeheerders om het systeem in balans te houden en niet alle gebieden in Europa even goed aangesloten zijn, is het Europees net al met al heel betrouwbaar. In Nederland bijvoorbeeld, is de leveringszekerheid 99,99988 procent. Daarom is wereldwijd nu zoveel aandacht voor de storing van afgelopen maandag: het is heel uitzonderlijk. De laatste grote storing was zo’n twintig jaar geleden.
„Wel zijn we heel afhankelijk van het stroomnet”, zegt Han Slootweg, directeur Operaties van netbeheerder Enexis. „Dat zagen we afgelopen maandag, toen het dagelijks leven in Spanje en Portugal vrijwel stilviel. Onze afhankelijkheid van elektriciteit neemt steeds meer toe. En die afhankelijkheid, dat is de echte kwetsbaarheid.”
