Al meer dan honderd jaar is wisselstroom wereldwijd de norm voor elektriciteitsvoorziening. Maar het kan efficiënter. Daarom wordt er opnieuw gekeken naar alternatieven, zoals gelijkstroom. Gelijkstroom vs wisselstroom, welke vorm van energievoorziening heeft de toekomst?

Aan het einde van de negentiende eeuw waren er twee mensen bezig met de ontwikkeling van elektriciteitsnetwerken: Thomas Edison en George Westinghouse. Deze heren waren in een zeer felle concurrentiestrijd gewikkeld, waarbij het draaide om het fundamentele verschil tussen gelijkstroom (direct current, ofwel DC) en wisselstroom (alternating current, ofwel AC). Edison promootte gelijkstroom en Westinghouse (bijgestaan door Tesla) promootte wisselstroom. Uiteindelijk heeft het wisselstroomsysteem de strijd gewonnen en AC is tot op de dag van vandaag het standaardsysteem voor de distributie van elektriciteit.

Kwestie van efficiëntie

Edisons elektriciteitsnetwerk was gebaseerd op een lage gelijkspanning (eigenlijk een betere term dan gelijkstroom), met als nadeel veel energieverlies bij transport over langere afstanden. Dat onderkende Edison wel, maar hij vond de hoge wisselspanning van Westinghouse domweg veel te gevaarlijk voor publiek gebruik, vanwege het reële gevaar van elektrocutie.

Voor zijn eigen systeem zou er echter in iedere wijk een energiecentrale gebruikt moeten worden om lange afstanden te kunnen overbruggen. Dat vonden de beleidsmakers van toen een veel groter nadeel dan het nadeel van het elektrocutiegevaar bij wisselstroom. Dus omdat wisselstroom veel efficiënter over lange afstanden kon worden getransporteerd, werd uiteindelijk toch hiervoor gekozen.

Door nieuwe technologische ontwikkelingen kan gelijkstroom tegenwoordig wél goed over grote afstanden worden getransporteerd, waarmee een belangrijk nadeel van gelijkspanningsnetwerken wordt opgeheven. Is dat belangrijk? Ja, want heel veel apparaten werken op gelijkstroom en bij de omzetting van wisselstroom naar gelijkstroom – en vice versa – treedt veel verlies op. Het ligt dus in deze tijd van energiebesparing voor de hand om te kijken of die omzetting vermeden kan worden door (deels) over te stappen op gelijkstroom.

Energiebesparing

Dat die besparing twee richtingen opgaat, is duidelijk als je je bedenkt dat gebruiksapparaten de wisselstroom uit het stopcontact via adapters moeten omzetten naar gelijkstroom, maar dat aan de andere kant energie-opwekkers als zonnepanelen en windturbines gelijkstroom opwekken, die vervolgens moet worden omgezet naar wisselstroom voor levering aan het energienetwerk.

In de praktijk wordt dan gelijkstroom omgezet naar wisselstroom, die vervolgens weer terug wordt omgezet naar gelijkstroom. Dat is natuurlijk niet efficiënt en kan volgens allerlei deskundigen en onderzoekers tot wel 30 procent energieverlies opleveren. Door – in eerste instantie lokaal – over te stappen naar een gelijkstroomnetwerk kan dit energieverlies worden voorkomen. Gelijkstroom is overigens ook beter regelbaar. Er hoeft namelijk alleen gekeken te worden naar het spanningsniveau en niet naar de frequentie zoals bij wisselstroom.

Maximaal profiteren van gelijkstroom

Het gebruik van gelijkstroom door eindgebruikers neemt in snel tempo toe, dus het is niet meer dan logisch dat we het elektriciteitsnet daarop aanpassen. Een groot deel van de apparatuur in huizen, bedrijven en onderweg werkt intern geheel of grotendeels op gelijkstroom, dus als je die gelijk zou kunnen aansluiten op een gelijkstroomnetwerk voorkom je energieverlies. En doordat je geen interne of externe adapters en omvormers meer nodig hebt bespaar je ook op grondstoffen en kosten. Daarnaast wordt door het verminderde aantal componenten de storingsgevoeligheid van het apparaat als geheel minder.

Ook het toenemende gebruik van ledverlichting door consumenten, bedrijven en overheden maakt gelijkstroom interessanter, want ook die lampen werken op gelijkstroom, in tegenstelling tot gloeilampen. En ook het elektrische vervoer is aan een gestage opmars bezig. Als je de accu’s daarvan zonder omzetting direct kunt opladen met gelijkstroom heb je een win-winsituatie als het gaat om energiebesparing en duurzaamheid.

Een andere grootverbruiker van elektriciteit is de warmtepomp. Steeds vaker zullen warmtepompen als vervanger gaan dienen voor gasgestookte cv-installaties. Het is het meest efficiënt als die door middel van gelijkstroom direct kunnen worden aangesloten op gelijkstroom leverende energiebronnen zonder dat er een wisselstroomsysteem tussen zit.

Gelijkstroom aan de aanleverkant

Een ander voordeel van gelijkstroom is de perfecte match met usb. De verwachting is dat usb als algemeen elektriciteitsmedium gebruikt kan gaan worden, niet alleen voor het opladen van mobiele apparaten, maar als vervanger van stroomsnoeren aan apparaten. Het aandeel gelijkstroom in de moderne maatschappij zal dus steeds verder toenemen, waardoor het gebruik van speciale gelijkstroomnetwerken ook steeds meer voor de hand ligt.

Ook aan de aanleverzijde is het gebruik van gelijkstroom efficiënt. De energie die wordt opgewekt door middel van zonnepanelen, windturbines, waterkrachtcentrales en zelfs als reguliere energiecentrales bestaat initieel uit gelijkspanning, en dus kun je die eigenlijk het beste ook zoveel mogelijk als gelijkspanning inzetten. En dan het liefst natuurlijk collectief, autonoom en slim opgezet, met zo weinig mogelijk tussenkomst van het publieke wisselspanningssysteem.

Gelijkstroom is de basis voor ‘smart grids’

Een bijkomend voordeel van een gelijkstroomnetwerk is dat het prima overweg kan met sterk wisselende energiestromen in twee richtingen, zoals we dat zien bij de decentrale energie-opwekking van tegenwoordig. Het huidige wisselstroomnetwerk heeft juist steeds meer moeite met het verwerken van de decentrale, fluctuerende alternatieve-energiestromen die het in toenemende mate te verwerken krijgt

Door de voortdurend wisselende AC/DC-stromen raakt het huidige wisselstroomnet overbelast en zal het moeten worden verzwaard om de toename op te kunnen vangen, met inbegrip van de analoge transformatoren, alle schakelmaterialen en de overige voorzieningen in de tussen- en onderstations. Dat kost niet alleen veel geld, maar vormt ook een aanslag op steeds schaarser worden grondstoffen zoals koper.

©PXimport

Het is slim om het wisselstroomnetwerk te ontlasten door gelijkstroomnetten in te zetten als dat mogelijk is. In het kader van de internationale milieudoelen zal er meer elektriciteit gebruikt worden. Wat traditioneel met fossiele brandstoffen ging (vervoer, verwarming, energie-opwekking), zal in de toekomst steeds vaker elektrisch gebeuren.

Maar het elektriciteitsnet is daar niet op toegerust. Daarom moeten de bestaande openbare wisselstroomnetten de komende decennia worden getransformeerd tot internationaal opererende ‘smart grids’. Omdat dit met gelijkstroom makkelijker gaat dan met wisselstroom, zal er stevig moeten worden ingezet op gelijkstroom. De smart grids zullen interactief gaan reageren op en met de laagspanningsinstallaties in woningen, gebouwen en infrastructuur, om alle verschillende energiestromen in beide richtingen in balans te kunnen houden.

Efficiënt elektriciteitstransport

Het verbinden van die nationale en regionale smart grids gaat het best via gelijkspanning. Er kan over grote afstanden via dezelfde kabels veel meer gelijkstroom vervoerd worden dan wisselstroom. Hierdoor kan op efficiënte manier dynamisch elektriciteit tussen landen worden uitgewisseld. Zonne-energie uit zuidelijke landen, windenergie uit vlakke, open landen, waterkrachtenergie uit Noorwegen en ga zo maar door.

Om dat van de grond te krijgen moeten landen op het gebied van de energievoorziening in Europees verband wel meer met elkaar gaan samenwerken, in plaats van elkaar te concurreren om ieder voor zich zo goedkoop mogelijke energie te verkrijgen. Overigens worden de ‘high voltage direct current’-transportkabels voor de lange afstand nu ook al gebruikt, bijvoorbeeld voor de verbindingen van Nederland met Noorwegen en Engeland.

In een volgend artikel kijken we naar wat er komt kijken bij het aanleggen van zo'n gelijkstroomnetwerk.

Tekst: Jurgen Nijhuis

Bij ID.nl zijn we gek op producten met een mooie prijs of die iets bijzonders te bieden hebben. Daarom gaan we een paar keer per week op zoek naar zulke deals. Een tablet is ideaal om op de bank of in bed een film of serie te kijken, juist vanwege het goede scherm en de lange accuduur. Wij vonden vijf grote tablets voor je met een 11-inch scherm en groter.

Met een tablet kun je tegenwoordig eigenlijk net zoveel doen als op een laptop, behalve dan misschien veel en snel typen, alhoewel je daar ook wel losse toetsenbordjes voor hebt. Maar voor het kijken van films of series is zo'n tablet ook uitstekend te gebruiken. Wij vonden vijf grote modellen voor je met minstens een 11-inch scherm en 256GB opslag, die in veel gevallen ook nog eens is uit te breiden met een extra opslagkaartje.

Honor Pad X9

Bij de Honor Pad X9 is de aandrijving in handen van een Qualcomm Snapdragon 6 Gen 1 chipset. Deze processor zorgt er in combinatie met 8 GB aan werkgeheugen voor dat je soepel kunt werken en van entertainment kunt genieten. Het scherm is 12,1 inch groot, geschikt voor allerlei taken dus. De resolutie van het display is 2000 bij 1200 pixels. Een uniek kenmerk van deze tablet is het audiosysteem met maar liefst zes luidsprekers, wat een ruimtelijk geluid kan produceren. De interne opslagruimte is 128 GB, wat je niet verder kunt uitbreiden. De batterij heeft een capaciteit van 7250 mAh.

Xiaomi Pad 6

Als een iets compacter scherm geen bezwaar is, kun je de Xiaomi Pad 6 overwegen. Deze tablet heeft een 11-inch display, maar onderscheidt zich met een krachtige Qualcomm Snapdragon 870-processor. Deze chipset was oorspronkelijk bedoeld voor duurdere apparaten en biedt daardoor veel rekenkracht voor zwaardere taken en games. Een ander sterk punt van het scherm is de zeer hoge verversingssnelheid van 144 Hz, wat zorgt voor uitzonderlijk vloeiende animaties. De resolutie is 2880 bij 1800 pixels. Je krijgt de beschikking over 256 GB opslag en 8 GB aan werkgeheugen. De stroom wordt geleverd door een 8840 mAh accu. Verder beschikt de tablet over vier luidsprekers met Dolby Atmos-ondersteuning en draait het op MIUI 14, een software-omgeving die is gebouwd op Android 13.

TCL NXTPAPER 11

TCL is bij de meesten vooral bekend vanwege hun televisies, maar ze maken ook al enige tijd tablets. Deze tablet heeft het speciale NXTPAPER 2.0-scherm. Dit 11,0-inch IPS-display met een 2000 x 1200 resolutie is ontworpen om licht te verspreiden en reflecties tegen te gaan, waardoor het meer op papier lijkt en rustiger is voor de ogen, vooral bij langdurig lezen. Binnenin wordt de tablet aangestuurd door een 8-core MediaTek-processor, gecombineerd met 4 GB aan werkgeheugen. Dit zorgt voor voldoende snelheid voor alledaagse taken en multitasking. Je hebt 128 GB aan opslagruimte tot je beschikking, die je verder kunt uitbreiden met een microSD-kaartje tot 1 TB. De tablet is uitgerust met vier luidsprekers voor een stereo geluidsbeeld en de accu heeft een capaciteit van 8000 mAh.

ssss

Samsung Galaxy Tab A9+

Wanneer je kijkt naar een alternatief dat zich meer richt op een combinatie van software-ervaring en betrouwbare hardware, is de Samsung Galaxy Tab A9+ een interessante kandidaat. Deze tablet beschikt over een 11-inch TFT LCD-scherm met een resolutie van 1920 bij 1200 pixels. De verversingssnelheid van 90 Hz zorgt voor een vloeiende weergave van bewegende beelden. Onder de motorkap zit de Qualcomm Snapdragon 695-processor, die wordt bijgestaan door 8 GB aan werkgeheugen. De interne opslagcapaciteit van 128 GB is, net als bij de andere modellen, uitbreidbaar met een microSD-kaart tot maximaal 1 TB. Voor de audio heeft Samsung de tablet voorzien van vier luidsprekers en ondersteuning voor Dolby Atmos. De stroomvoorziening wordt verzorgd door een 7.040 mAh accu. De tablet draait op Android 13 met Samsung's eigen One UI-interface, die bekend staat om zijn extra functies zoals DeX, waarmee je een desktop-achtige omgeving op je tablet kunt gebruiken.

Lenovo Tab P12

De Lenovo Tab P12 valt direct op door zijn forse beeldscherm van 12,7 inch. Dit scherm heeft een LTPS-techniek en een 3K-resolutie van 2944 bij 1840 pixels, wat zorgt voor een gedetailleerde weergave. Binnenin de tablet vind je de MediaTek Dimensity 7050, een processor met acht kernen die wordt ondersteund door 8 GB aan werkgeheugen. De opslagcapaciteit bedraagt 256 GB, ruim voldoende voor een grote verzameling apps en media, en mocht je toch meer nodig hebben, dan kun je een microSD-kaartje toevoegen. Voor de geluidsweergave zijn er vier speakers van JBL aanwezig, die overweg kunnen met Dolby Atmos. De energie wordt geleverd door een accu met een capaciteit van 10.200 mAh. Een handige extra is de meegeleverde Lenovo Tab Pen Plus, waarmee je direct op het scherm kunt schrijven of tekenen. De tablet draait op het Android 13 besturingssysteem.

TP-Link heeft met succes de eerste wifi 8-verbinding tot stand gebracht. Tijdens een test met een prototype-apparaat wist het bedrijf stabiele gegevensoverdracht te realiseren volgens de nieuwe 802.11bn-standaard. Daarmee is de haalbaarheid van wifi 8 officieel aangetoond, een belangrijke stap richting de volgende generatie draadloze netwerken.

Wifi 8, ook bekend als IEEE 802.11bn, richt zich niet op hogere pieksnelheden maar op betrouwbaarheid en stabiliteit. De nieuwe standaard is ontworpen om meer apparaten tegelijk te ondersteunen zonder dat de verbinding hapert, ook als je verder van de router zit of door het huis beweegt. Dat maakt de technologie interessant voor drukke huishoudens met veel slimme apparaten of voor toepassingen zoals videogesprekken, gaming en 8K-streaming.

Een van de belangrijkste verbeteringen is de manier waarop wifi 8 met signaalsterkte en kanaalgebruik omgaat. Met functies als Distributed Resource Units (DRU) en Enhanced Long Range (ELR) blijft de verbinding stabiel, zelfs aan de grenzen van het bereik. Unequal Modulation (UEQM) zorgt dat elk apparaat op zijn optimale snelheid werkt, waardoor één zwakke verbinding de rest niet meer vertraagt. Ook Dynamic Sub-band Operation (DSO) en Non-Primary Channel Access (NPCA) helpen drukte op het netwerk te voorkomen door kanalen slimmer te verdelen.

Hoewel wifi 8 de maximale snelheid van wifi 7 niet verder verhoogt – beide halen theoretisch tot 23 Gbit/s – ligt de nadruk nu op constante prestaties en lage vertraging (latentie). Dat moet merkbaar zijn bij taken die gevoelig zijn voor onderbrekingen, zoals videobellen of online gamen.

TP-Link zegt samen met partners te werken aan verdere ontwikkeling van wifi 8 en verwacht dat de eerste compatibele producten verschijnen zodra de standaard officieel wordt goedgekeurd. Een exacte releasedatum is nog niet bekend; dat hangt af van certificering en regionale regelgeving. Tot die tijd blijven wifi 7-routers de snelste optie voor consumenten.

©TP-Link