'Op een dag wil ik meewerken aan een elektriciteitsnet dat heel Europa overspant. Dat is mijn droom', zegt burgerlijk ingenieur Jef Beerten. 'Maar dat wil niet zeggen dat mijn onderzoek ondertussen geen impact kan hebben. Integendeel. Het kan nu al problemen oplossen die de veranderingen in onze elektriciteitsvoorziening met zich meebrengen.'
...

'Op een dag wil ik meewerken aan een elektriciteitsnet dat heel Europa overspant. Dat is mijn droom', zegt burgerlijk ingenieur Jef Beerten. 'Maar dat wil niet zeggen dat mijn onderzoek ondertussen geen impact kan hebben. Integendeel. Het kan nu al problemen oplossen die de veranderingen in onze elektriciteitsvoorziening met zich meebrengen.' Beerten, die verbonden is aan het departement Elektrotechniek van de KU Leuven en het Genkse onderzoekscentrum EnergyVille, onderzoekt gelijkstroomverbindingen die grote hoeveelheden energie kunnen vervoeren. Daarbij concentreert hij zich vooral op de technische uitdagingen van een zogenaamde supergrid, een Europese supersnelweg voor elektriciteit. 'Zo'n groot elektriciteitsnet bestaat uit kabels, schakelaars en omvormers, en ik onderzoek hoe al die bouwstenen met elkaar kunnen samenwerken', legt Beerten uit als hij achter zijn werktafel gaat zitten in zijn sobere kantoor in Kasteelpark Arenberg in Heverlee. 'In ons lab kunnen we natuurlijk geen volledig Europees elektriciteitsnet nabouwen en dus moeten we met modellen werken. Veel problemen merken we nu al op, maar andere zullen pas aan het licht komen als er daadwerkelijk een supergrid ligt.' Het is dankzij dat onderzoek dat Jef Beerten nu een van de vijf finalisten is van Wetenschapstalent 2017. Die prestigieuze prijs wordt op 22 juni door de redactie van het blad New Scientist uitgereikt aan een jonge toponderzoeker uit Nederland of Vlaanderen. Hoewel zijn werk hem de voorbije jaren al een hele prijzenkast heeft opgeleverd, is Beerten erg opgezet met die finaleplaats. 'Ik vind het vooral bijzonder dat de genomineerden uit alle mogelijke onderzoeksdomeinen komen', zegt hij. 'Bovendien is dit een mooie kans om mijn onderzoek bij een breder publiek te brengen.' Waarom de Leuvense universiteit net hem en niet een van haar honderden andere onderzoekers voor de prijs heeft voorgedragen, weet Beerten zelf niet. 'De maatschappelijke relevantie van mijn onderzoek zal wel hebben meegespeeld', bedenkt hij. 'Hernieuwbare energie is een heel actueel thema dat de onderzoekswereld ruim overstijgt. Dat is ook wat me zo boeit: er zit niet alleen een technologische maar ook een economische en politieke kant aan. Het is door de beleidskeuzes die overheden hebben gemaakt dat hernieuwbare energie de voorbije jaren in een stroomversnelling is terechtgekomen en we nu ons elektriciteitsnet moeten hervormen.' Jef Beerten: Hernieuwbare energie hangt van het weer af en kan amper worden gestuurd. In tegenstelling tot klassieke centrales kunnen zonnepanelen of windparken dus niet bijstoken als de vraag toeneemt. Daarbij komt nog dat hernieuwbare energie moet worden gebruikt op het moment dat je ze opwekt. Daar wordt nog te weinig bij stilgestaan. Veel mensen denken dat je energie in een kast kunt bewaren tot je haar weer nodig hebt, maar zo werkt het niet. Of beter: de mogelijkheden op dat vlak zijn vandaag heel beperkt. Beerten: Inderdaad. Alles wijst erop dat de prijs van zulke batterijen verder zal dalen. Maar voorlopig blijft het uitgangspunt dat hernieuwbare energie meteen moet worden gebruikt. Ook particulieren die zonnepanelen op hun dak hebben gelegd, zouden daarvan bewust moeten worden gemaakt. Als de zon schijnt en er dus energie wordt opgewekt, moeten ze proberen om die zo veel mogelijk te gebruiken. Zo kunnen ze, bijvoorbeeld, hun elektrische auto opladen of water opwarmen om later te gebruiken. Nu gebeurt dat nog veel te weinig. De overheid geeft die mensen ook nog geen financiële stimulansen om beter met hun zonne-energie om te gaan. Nochtans is het heel belangrijk dat zulke pieken in de productie ook lokaal worden opgevangen. Beerten: Omdat er dan geen problemen ontstaan op het elektriciteitsnet. Zolang maar 10 procent van de bewoners in een straat zonnepanelen op het dak installeert, heeft dat niet zo'n impact. Maar het is een heel ander verhaal als iedereen energie begint op te wekken. Schijnt de zon als zij allemaal op hun werk zijn en dus niets verbruiken, dan komt er een grote hoeveelheid energie in het elektriciteitsnet terecht. Hetzelfde gebeurt als de energie van windparken niet meteen wordt gebruikt. Beerten: Ja, want het net kan niet veel meer energie meer vervoeren dan het nu al doet. Het gevolg is dat er op sommige lijnen congestie ontstaat. Je kunt dat vergelijken met ons wegennet: als er te veel auto's over een snelweg rijden, ontstaan er files en staat iedereen op den duur stil. Dan moet men haast wel nieuwe wegen aanleggen. Dat is ook wat ons hoogspanningsnet nodig heeft: investeringen in een gelijkstroomnet dat grote hoeveelheden energie van de ene plek naar de andere kan transporteren. In Duitsland werken ze nu bijvoorbeeld aan vier nieuwe noord-zuidverbindingen. Daar was een probleem ontstaan toen er in het noorden van het land steeds meer windenergie werd opgewekt terwijl het net daar totaal niet op was afgestemd. Niet alleen liggen de grote steden en de industrie, die de grootste energieverbruikers zijn, in het zuiden, ook de meeste oude steenkool-, bruinkool- en kerncentrales staan daar. Toen de productie plots naar het noorden werd verlegd, zaten de bestaande verbindingen binnen de kortste keren aan hun grenzen en daardoor moest de elektriciteit een omweg maken via onder meer Nederland, België en Frankrijk. Niet erg efficiënt. Beerten: Dat is niet haalbaar. Bij de uitbouw van een nieuw systeem blijft het huidige net, dat nog vooral met wisselstroom werkt, onvermijdelijk het vertrekpunt. De uitdaging is om ervoor te zorgen dat de nieuwe technologie op dat oude net kan worden aangesloten. Beerten: Dat denk ik wel. Alle landen beheren vandaag hun eigen energiehuishouding en hebben ook een andere strategie en regelgeving. Dat maakt samenwerken niet eenvoudig. Stel dat we een verbinding willen leggen tussen de energienetten van België, Nederland en het Verenigd Koninkrijk. Behoort die dan tot het Belgische, Nederlandse of Britse net? Of moet daar een apart bedrijf voor worden opgezet? Dat is nog allemaal pionierswerk. Ook voor mogelijke investeerders, want door die versnippering kunnen zij amper inschatten hoeveel zo'n project kan opleveren. In sommige landen moet de onderneming die een windpark aanlegt er bijvoorbeeld zelf voor zorgen dat de opgewekte energie aan land raakt terwijl dat in andere landen de verantwoordelijkheid van de netbeheerder is. Beerten: Zeker. België bouwt nu bijvoorbeeld aan een gelijkstroomverbinding met het Verenigd Koninkrijk en er zal er ook een worden aangelegd met Duitsland. Als er maar twee overheden bij zijn betrokken, is zo'n koppeling nog relatief eenvoudig: de netbeheerders komen tot een akkoord en stappen ermee naar hun energieregulator. Meestal is het in dat geval ook niet moeilijk om te berekenen hoeveel de investeringen zullen kosten, wat ze kunnen opbrengen en op welke manier de consument er beter van wordt. Beerten: Dat klopt. Hoe meer onderlinge verbindingen en aansluitingen er in zo'n supergrid zijn, hoe minder files er zullen ontstaan. Het aanbod is dan groter en dus kunnen we bij problemen veel sneller energie van elders importeren. Beerten: Door de schaalvergroting en de betere doorstroming zullen de energieprijzen in alle aangesloten landen naar elkaar toegroeien. Consumenten zullen dus kunnen genieten van de lagere energiekosten in andere landen. Beerten: De kostprijs is alleen zo hoog als zo'n supergrid in één keer zou worden uitgerold. Maar in de praktijk gaat zoiets altijd in etappes. Elke afzonderlijke investering wordt vooraf tegen het licht gehouden: kan het geld dat erin wordt gestopt wel worden terugverdiend? Klopt het financiële plaatje niet, dan wordt de lijn simpelweg niet aangelegd. Beerten: Ideaal is de huidige strategie inderdaad niet. Als er een offshore windpark wordt aangelegd, bekijkt men in eerste instantie nog altijd hoe het met het vasteland kan worden verbonden. Wel wordt er in zee soms al een soort groot stopcontact geïnstalleerd waar verschillende windparken op zijn aangesloten. Maar we zouden nog een stap verder kunnen gaan en zulke aansluitpunten ook gebruiken om verschillende landen met elkaar te verbinden. Dan zou zo'n lijn niet alleen de energie van een aantal windparken naar verschillende landen brengen, maar ook andere energie tussen die landen kunnen vervoeren. Technisch kan dat nu al. Om de offshore windparken in de Noordzee en de landen eromheen met elkaar te verbinden, is er alleen nog een dosis politieke moed en een werkbaar businessmodel nodig. Zo'n netwerk kan er dus relatief snel komen. Beerten: Eerder in de komende tien jaar. Beerten: Dat is een project van decennia. Niet alleen door de verschillende nationale regelgevingen en strategieën, maar ook omdat er nog een paar technologische hindernissen te nemen zijn. Bij een klein netwerk met pakweg drie landen is het bijvoorbeeld niet zo'n ramp als de verbindingen uitvallen doordat een schip met zijn anker een kabel heeft beschadigd. Maar als het om tientallen landen gaat, kunnen we ons niet veroorloven dat de hele supergrid uitvalt. Dan moeten we de garantie hebben dat de verbinding die geraakt is snel geïsoleerd kan worden zodat de rest van het netwerk er geen last van ondervindt. Dat is een van de uitdagingen waarmee we ons vandaag bezighouden. Beerten: Elders in de wereld gebeurt dat nu al. In China leggen ze op dit moment een soort minisupergrid aan, die bij de Winterspelen van 2022 onder meer het hele olympische dorp van stroom zal voorzien. Nu hebben ze daar natuurlijk niet veel last van versnipperde regelgevingen. Bovendien zijn alle betrokken bedrijven op de een of andere manier gelinkt aan het staatsbedrijf State Grid China en dat vergemakkelijkt de zaak aanzienlijk. Ondertussen dromen ze daar zelfs al hardop van een supergrid tussen China en Europa. Beerten: Dat Europa nog geen voortrekkersrol speelt, is een gemiste kans. Europa is niet alleen een pionier op het vlak van windenergie, ook de drie belangrijkste producenten van de supergridtechnologie zijn Europees. Die kaarten zouden de Europese landen veel beter kunnen uitspelen door hun krachten te bundelen. Beerten: Niet echt. Als wetenschapper heb ik meer vrijheid, krijg ik de ruimte om op lange termijn te denken en mag ik vragen stellen die voor de industrie niet zo opportuun zijn. Het is ook niet zo dat ik me in een lab opsluit. Integendeel. Ik heb veel contact met mensen uit het bedrijfsleven en ik vind het enorm interessant om hen te proberen te overtuigen van een verhaal dat soms nog ver van hun dagelijkse praktijk af staat. Samenwerking is essentieel. Ook al omdat je als academicus constant moet nagaan of wat je onderzoekt wel zo belangrijk is als je zelf denkt. Als het alleen in je eigen hoofd een prachtig idee is, hou je er beter mee op. (lacht)