English version: scrol down

We praten veel over zonnepanelen op daken en windmolens op zee. Dat is goed. Maar er bestaat een hardnekkig misverstand dat de energietransitie vooral draait om méér panelen en méér turbines. Alsof de rest vanzelf volgt. Niets is minder waar.

Wie werkelijk naar de techniek kijkt, ziet dat duurzaamheid niet alleen afhangt van hoe ‘groen’ we energie opwekken, maar vooral van hoe robuust we die energie transporteren, verdelen en stabiliseren. Zonder een sterk, stabiel en intelligent elektriciteitsnet wordt de energietransitie nooit een succes, maar een bron van congestie, hoge kosten en toenemende risico’s op storingen.

Het wrange is dat hiervoor al jarenlang is gewaarschuwd. Niet door populisten of klimaatsceptici, maar door ingenieurs, netbeheerders, energiespecialisten en systeemarchitecten. Toch kozen opeenvolgende regeringen ervoor vooral zichtbaar beleid te voeren: méér opwekking, méér subsidies en ambitieuze doelstellingen. De onderliggende infrastructuur — het fundament van het hele systeem — kreeg veel te weinig aandacht en dus onvoldoende prioriteit. Daar betalen we nu de prijs voor.

Decentrale opwekking werkt — tot op zekere hoogte

Zonne- en windenergie lenen zich uitstekend voor decentrale opwekking. Dat is een van hun grote voordelen. Stroom kan dicht bij de gebruiker worden geproduceerd: op het dak van een woning, bij een bedrijf of via een lokaal windpark. Wanneer die energie direct lokaal wordt gebruikt of opgeslagen — bijvoorbeeld in batterijen, warmtebuffers of koude-opslag — is dat efficiënt en elegant.

Problemen ontstaan zodra grote hoeveelheden variabele elektriciteit over lange afstanden moeten worden getransporteerd via een netwerk dat oorspronkelijk is ontworpen voor centrale productie en voorspelbare energiestromen. Variabele opwekking veroorzaakt voortdurende fluctuaties in belasting, spanningsregeling en vermogensstromen. Bovendien vraagt het beheersen van reactief vermogen extra netcapaciteit en complexe regeltechniek. Het gevolg is dat delen van het net — ondanks ons lagere totale energieverbruik — steeds vaker tegen hun fysieke grenzen aanlopen.

Elektrische files op de snelweg

Een elektriciteitsnet laat zich goed vergelijken met een snelwegennet. Lokaal verkeer via kleinere wegen levert geen problemen op, zolang het maar niet massaal op de snelwegen terechtkomt, want dan ontstaan direct files en opstoppingen. Vergelijkbaar daarmee ontstaan er problemen wanneer op grote schaal voortdurend energie het hoofdnet op en af beweegt — afhankelijk van zon, wind en lokaal verbruik. Dan ontstaan vergelijkbare effecten als files op een snelweg: remmen, optrekken, remmen.

Fluctuaties in doorstroming zorgen er altijd voor dat de effectieve capaciteit van een systeem daalt. Bij snelwegen ligt de maximale capaciteit rond de 70 km/h. Dan is de balans tussen snelheid en (rem-) afstand tussen de auto’s optimaal. Zodra verkeer sterk gaat fluctueren, verandert de capaciteit, daalt de doorstroming en ontstaan files en opstoppingen. Op het elektriciteitsnet gebeurt iets vergelijkbaars. Hoe meer variabele energiestromen ongecoördineerd op het hoofdnet komen en er af gaan, hoe groter de kans op congestie en daarmee spanningsproblemen, blindstroom en instabiliteit. Netbeheerders moeten daardoor vaker ingrijpen om overbelasting of regionale uitval te voorkomen.

En precies daar wringt het politieke falen van de afgelopen jaren. Men deed alsof elektriciteitsnetten zich net zo eenvoudig laten opschalen als softwareplatforms. Alsof ‘de markt’ en ‘innovatie’ de natuurkundige beperkingen vanzelf wel zouden oplossen. Maar een hoogspanningsnet bouw je niet in een paar jaar. Transformatoren, verdeelstations en zware verbindingen vragen enorme infrastructurele investeringen, lange en versnipperde vergunningstrajecten en vooral: visie op de lange termijn. Die visie ontbrak.

Daarnaast is de leveringscapaciteit van de industrieën die deze componenten produceren beperkt. En — nog belangrijker — de vakinhoudelijke capaciteit van installateurs en specialisten is schaars en nauwelijks van buiten te halen, omdat die schaarste internationaal speelt.

De vergeten factor: fysieke stabiliteit

Ons huidige hoogspanningsnet is gebouwd rond grote roterende generatoren in conventionele centrales. Die zware machines leverden niet alleen energie, maar gaven het net ook fysieke stabiliteit. Hun draaiende massa werkt als een vliegwiel dat schommelingen dempt. Ingenieurs noemen dit ‘inertia’.

Met de opkomst van zonneparken en windturbines verdwijnt die natuurlijke stabiliteit geleidelijk uit het systeem. Deze bronnen leveren elektriciteit via vermogenselektronica en omvormers. Dat maakt ze snel en flexibel, maar ze bezitten nauwelijks natuurlijke traagheid.

Daardoor wordt het net gevoeliger voor verstoringen. Spannings- en frequentieschommelingen nemen toe en beveiligingssystemen moeten vaker ingrijpen. Jarenlang werd dit soort kritiek weggezet als behoudzucht of als “denken vanuit oude energiesystemen”. Terwijl het in werkelijkheid ging over fundamentele systeemstabiliteit — een onderwerp waar natuurkunde uiteindelijk altijd het laatste woord heeft.

Synchrone condensatoren: oude techniek, nieuwe noodzaak

Juist daarom groeit wereldwijd de aandacht voor synchrone condensatoren. Dat zijn in feite grote roterende machines die elektrisch direct met het hoogspanningsnet zijn verbonden. Ze leveren zelf geen netto energieproductie, maar zorgen wel voor stabiliteit, kortsluitvermogen en ondersteuning van reactief vermogen. Ze brengen als vliegwielen letterlijk ‘massa’ terug in het systeem.

Het concept is allesbehalve futuristisch. Het is bewezen techniek die al tientallen jaren wordt toegepast in zware industrie en hoogspanningsnetten wereldwijd. Ook in Nederland investeert TenneT inmiddels in dergelijke systemen, onder meer in Borssele en de Eemshaven. Dat is verstandig beleid — maar het had jaren eerder onderdeel moeten zijn van een integraal energieplan. Lichtgewicht bronnen als zon en wind moeten immers worden ondersteund door fysiek roterende massa.

Techniek laat zich niet wegstemmen

Veel bestuurders denken in termen van subsidies, doelstellingen en percentages voor 2030 of 2050. Dat is begrijpelijk, maar technisch onvoldoende. Natuurkunde trekt zich weinig aan van politieke ambities.

Wie steeds zwaardere elektrische voertuigen over bruggen wil laten rijden, moet ook de constructies versterken. Niet alleen de weg zelf, maar ook tunnels, viaducten, vangrails en funderingen. Anders ontstaan onvermijdelijk risico’s, achterstallig onderhoud en uiteindelijk zelfs afsluitingen.

Met energie werkt het precies zo. We kunnen niet onbeperkt variabele zonne- en windenergie toevoegen zonder gelijktijdig te investeren in robuuste transportcapaciteit en fysieke netstabiliteit. Te lang lag de nadruk vrijwel uitsluitend op lichtvoetige opwekking, terwijl de onderliggende infrastructuur achterbleef. Het gevolg is een energiesysteem dat veel kwetsbaarder en duurder is geworden dan bij vakkundige besluitvorming nodig was geweest.

De les uit de praktijk

Als ingenieur met ervaring in sterkstroom, energiesystemen en vermogenselektronica heb ik geleerd dat elektronica fantastisch is — totdat systemen buiten hun veilige marges komen. Als een systeem 80 tot 100 jaar moet blijven functioneren, blijft een onderliggend mechanisch robuust ontwerp vaak een noodzaak. 

Een zware rotor met voldoende vliegwielenergie en een noodoliesysteem voor de lagers dat op zwaartekracht werkt, stopt niet zomaar als de spanning plotseling wegvalt. Dat soort redundantie en fysieke stabiliteit biedt veiligheid en betrouwbaarheid. Dat geldt ook voor ons energiesysteem. We hebben een stevige fysieke basisstructuur nodig waarop vervolgens slimme software, batterijen, virtual inertia en moderne regeltechniek veilig kunnen voortbouwen. Dat is uiteindelijk gewoon de basis van goede systeemtechniek.

Tijd voor volwassen energiebeleid

Duurzaamheid is geen sprookje van alleen panelen, windmolens en goede intenties. Het is een technisch-economisch vraagstuk van de hoogste orde. We hebben zowel centrale als decentrale opwekking nodig, gecombineerd met een zwaar en betrouwbaar hoofdnet.

Decentrale energie kan een enorme bijdrage leveren, maar alleen wanneer zij onderdeel vormt van een stabiel totaalontwerp. Want ook tijdens een windstille winteravond moet de verwarming blijven werken en het licht blijven branden. Zonder gas, elektriciteit uit conventionele centrales en zelfs kolencentrales is dat de komende decennia waarschijnlijk nog niet volledig haalbaar.

Het wordt tijd dat we infrastructuur opnieuw behandelen als een strategische publieke verantwoordelijkheid. Net zoals eerdere generaties investeerden in dijken, snelwegen, bruggen en zee-, lucht- en datahavens, moeten we vooraf investeren in energiesystemen die niet alleen duurzaam zijn, maar in de eerste plaats betrouwbaar en toekomstbestendig.

Niet met de bestuurlijke naïviteit van de afgelopen decennia, maar met realisme, technische kennis en langetermijnvisie. Niet met ‘onbewust onbekwame’ bestuurders, maar met ‘bewust bekwame’ technische experts. Pas dan kunnen we werkelijk spreken van een duurzame energietransitie.

Photo by Rommel Ortiz

—————–  Translated by ChatGPT   —————-

Without Robust Infrastructure There Is No Sustainable Energy Distribution

We talk a great deal about rooftop solar panels and offshore wind farms. That is a good thing. Yet there is a persistent misconception that the energy transition is mainly about adding more panels and more turbines, as if everything else will automatically follow. Nothing could be further from the truth.

Anyone who truly looks at the technology understands that sustainability does not only depend on how “green” we generate energy, but above all on how robustly we transport, distribute, and stabilize it. Without a strong, stable, and intelligent electricity grid, the energy transition will never become a success story. Instead, it risks turning into a source of congestion, rising costs, and increasing vulnerability to outages.

What makes this particularly painful is that experts have warned about this for years. Not populists or climate skeptics, but engineers, grid operators, energy specialists, and system architects. Nevertheless, successive governments focused primarily on visible policies: more generation capacity, more subsidies, and increasingly ambitious targets. The underlying infrastructure — the foundation of the entire system — received far too little attention and therefore far too little priority. We are now paying the price for that neglect.

Decentralized Generation Works — Up to a Point

Solar and wind energy are highly suitable for decentralized generation. That is one of their greatest advantages. Electricity can be produced close to the end user: on residential rooftops, at industrial facilities, or through local wind farms. When that energy is directly consumed or stored locally — for example in batteries, thermal buffers, or cold-storage systems — the approach is both efficient and elegant.

Problems arise once large quantities of variable electricity need to be transported over long distances through a grid that was originally designed for centralized generation and predictable energy flows. Variable generation causes continuous fluctuations in load, voltage regulation, and power flows. In addition, controlling reactive power requires extra grid capacity and increasingly complex control systems. As a result, parts of the grid are reaching their physical limits more frequently, despite lower overall energy consumption.

Electrical Traffic Jams on the Highway

An electricity grid can be compared to a highway network. Local traffic on smaller roads causes few problems, as long as it does not flood the highways, where congestion quickly develops. A similar phenomenon occurs when large volumes of energy continuously move onto and off the main grid, depending on sunshine, wind conditions, and local demand. The effect resembles highway traffic: braking, accelerating, braking again.

Fluctuations in flow always reduce the effective capacity of a system. On highways, maximum throughput occurs at around 70 km/h, where the balance between speed and distance is optimal. Once traffic becomes highly variable, capacity declines and traffic jams emerge. The same principle applies to electricity grids. The more uncoordinated variable energy flows enter the transmission network, the greater the risk of congestion, voltage instability, and system disturbances. Grid operators must intervene more frequently to prevent overloads or regional blackouts.

This is precisely where political failure over the past decades becomes visible. Policymakers acted as if electricity grids could be scaled up as easily as software platforms. As if “the market” and “innovation” would somehow overcome the laws of physics. But high-voltage infrastructure cannot be built in a few years. Transformers, substations, and heavy transmission lines require massive investments, long and fragmented permitting procedures, and above all: long-term strategic vision. That vision was largely absent.

In addition, the manufacturing capacity for these critical components is limited. More importantly, the availability of highly skilled technical specialists and installers is scarce worldwide, making rapid expansion extremely difficult.

The Forgotten Factor: Physical Stability

Our current high-voltage grids were built around large rotating generators in conventional power plants. These massive machines did not merely generate electricity; they also provided physical stability to the grid. Their rotating mass acts as a flywheel that dampens disturbances. Engineers refer to this phenomenon as inertia.

With the rise of solar parks and wind farms, this natural stability is gradually disappearing from the system. These energy sources rely on power electronics and inverters. While fast and flexible, they possess little natural inertia.

As a result, the grid becomes more sensitive to disturbances. Voltage and frequency fluctuations increase, and protection systems need to intervene more often. For years, criticism of this issue was dismissed as conservative thinking or “old energy-system mentality,” while in reality it concerned fundamental system stability — an area where physics ultimately has the final say.

Synchronous Condensers: Old Technology, New Necessity

That is precisely why synchronous condensers are receiving renewed global attention. These are essentially large rotating machines directly connected to the high-voltage grid. They do not produce net electrical energy, but they do provide stability, short-circuit power, and reactive power support. Quite literally, they bring “mass” back into the system.

The concept is anything but futuristic. It is proven technology that has been used for decades in heavy industry and high-voltage networks worldwide. In the Netherlands, TenneT is now investing in such systems in locations including Borssele and Eemshaven. That is sensible policy — but it should have been part of an integrated energy strategy years ago. Lightweight generation sources such as solar and wind require the stabilizing effect of physically rotating mass.

Technology Cannot Be Voted Away

Many policymakers think primarily in terms of subsidies, targets, and percentages for 2030 or 2050. That is understandable, but technically insufficient. Physics is indifferent to political ambitions.

If increasingly heavy electric vehicles are expected to cross bridges safely, the supporting structures must also be reinforced. Not only the road surface itself, but also tunnels, viaducts, guardrails, and foundations. Otherwise, risks, deferred maintenance, and even closures become inevitable.

Energy systems work exactly the same way. We cannot endlessly add variable solar and wind generation without simultaneously investing in robust transmission capacity and physical grid stability. For too long, policy focused almost exclusively on generation while the supporting infrastructure lagged behind. The result is an energy system that has become far more vulnerable and expensive than necessary under competent long-term planning.

Lessons from Engineering Practice

As an engineer with experience in high-power systems, energy systems, and power electronics, I have learned that electronics are wonderful — until systems move outside their safe operating margins. At that point, mechanically robust engineering often becomes the ultimate safeguard.

A heavy rotor with sufficient flywheel energy and a gravity-based emergency oil system for its bearings does not simply stop when voltage suddenly disappears. That kind of redundancy and physical resilience provides safety and reliability.

The same principle applies to our energy infrastructure. We need a strong physical backbone on top of which smart software, batteries, virtual inertia, and modern control technologies can safely operate. In the end, that is simply the foundation of sound systems engineering.

Time for Mature Energy Policy

Sustainability is not a fairy tale built solely on solar panels, wind turbines, and good intentions. It is a technical and economic challenge of the highest order. We need both centralized and decentralized generation, combined with a strong and reliable transmission grid.

Decentralized energy can make an enormous contribution, but only when it forms part of a stable and integrated overall design. Even during a windless winter evening, heating systems must continue functioning and lights must stay on. Without gas, conventional generation, and even coal-fired backup capacity, that reality is unlikely to be fully achievable in the coming decades.

It is time to once again treat infrastructure as a strategic public responsibility. Just as previous generations invested in dikes, highways, bridges, and sea, air, and data ports, we must proactively invest in energy systems that are not only sustainable, but above all reliable and future-proof.

Not with the administrative naïveté of recent decades, but with realism, technical expertise, and long-term vision. Not with unconsciously incompetent governance, but with consciously competent technical leadership. Only then can we truly speak of a sustainable energy transition.