Het lijdt geen twijfel dat de elektrificatie van vervoer de samenleving en het milieu veel voordelen zal opleveren. De vervanging van een grote deel van onze transportmiddelen door EV’s zal echter enorme gevolgen hebben voor onze elektriciteitssystemen. Critici gaven al aan bezorgd te zijn over de vraag of onze huidige netwerksystemen deze nieuwe elektriciteitsstromen aankunnen. Als veel mensen bijvoorbeeld van hun werk naar huis gaan en hun EV tussen 17.00 en 20.00 uur opladen, leidt dit tot een enorme toename van de vraag naar stroom. Om aan deze vraag te kunnen voldoen, zouden aanzienlijke extra investeringen nodig zijn in zowel onze elektriciteitsnetwerken als onze opwekcapaciteit. Dit zou ook voor gebruikers een stijging van de energieprijs kunnen betekenen. Als EV-infrastructuren afhankelijk blijven van reguliere oplaadpunten, die gewoon stroom leveren tegen een standaardtarief tot het voertuig volledig is opgeladen, kan dit echte problemen opleveren voor zowel EV-eigenaren, bedrijven met oplaadpunten als netwerkbeheerders.

Slim laden kan de sleutel zijn om dergelijke problemen te vermijden. Het is een methode om het opladen van EV’s op een intelligente manier te beheren, zodat overbelasting of destabilisatie van het net worden voorkomen. Slim laden maakt gegevensverbindingen mogelijk zodat de auto, het nutsbedrijf en de beheerder in staat zijn om met elkaar te ‘communiceren’ en zo het opladen te optimaliseren. Om ervoor te zorgen dat de invoering van de EV een effectieve transitie wordt in plaats van chaos en ontregeling, is slim laden essentieel.

Het gebruik van slim laden om evenwicht te brengen in het net brengt voordelen met zich mee voor verschillende partijen: van gebruiker tot beheerder. In dit artikel onderzoeken we hoe slim laden eigenlijk werkt en welke voordelen verschillende belanghebbenden zullen ondervinden in dit nieuwe tijdperk van schoner vervoer.

Hoe het werkt: slimme laadfuncties, ontworpen om het net te helpen

Slim laden heeft drie centrale functies: Power Sharing, Power Boost en Dynamic Power Sharing. Deze functies verbeteren de energie-efficiëntie van het opladen van EV’s en zorgen ervoor dat er niet te veel druk op het lokale elektriciteitsnet komt te staan.

Power Sharing betekent dat de energiecapaciteit gelijkmatig kan worden verdeeld over verschillende actieve EV-laadstations. Door het energieverbruik tijdens piekuren te ‘verschuiven’ naar dagdelen waarop de vraag minder is, kan de piekvraag naar energie verminderd worden. De onderstaande video illustreert hoe dit in de praktijk werkt:

Power Boost zorgt voor een dynamische verdeling van het energieverbruik tussen de oplader en de rest van het gebouw. Als het erop lijkt dat je richting de maximale capaciteit gaat, zal Power Boost automatisch het stroomverbruik van de auto verminderen. Het kan de laadsessie zelfs in zijn geheel onderbreken tot er weer genoeg stroom beschikbaar is om de sessie te voltooien. Onderstaande grafiek toont het verschil tussen Power Sharing (load balancing) en Power Boost (peak shaving).

Dynamic Power Sharing combineert de mogelijkheden van Power Boost en Power Sharing. Het meet continu de laadvraag van EV’s ten opzichte van de maximaal toegestane energiecapaciteit van een locatie. Dit betekent dat het vermogen gelijkmatiger kan worden verdeeld over de oplaadstations op basis van de lokale energiecapaciteit en het gekozen tarief van de locatie (Power Sharing). Het betekent ook dat het opladen kan worden gestopt of dat het energieverbruik tijdelijk kan worden verlaagd wanneer dat nodig is (Power Boost). Op die manier kunnen de beheerders voldoen aan de energievraag zonder de totale energiecapaciteit van de installatie moet worden verhoogd. De maximale energiecapaciteit wordt ook nooit overschreden, wat betekent dat er geen sprake zal zijn van stroomuitval of kosten voor een hogere energievraag vanuit de laders.

Wie plukken de vruchten van slim laden in onze EV-toekomst?

Netwerkbeheerders: optimalisatie en stabilisatie van activiteiten in een gebalanceerd netwerk

Normaal gesproken worden EV’s gewoon aangesloten en opgeladen. Met slim laden kunnen netwerkbeheerders de energiestroom naar EV’s optimaliseren. Met andere woorden, ze kunnen de energie-inname regelen op basis van pieken en dalen in de energievraag. Dit betekent dat ze hun klanten een betrouwbaardere dienstverlening kunnen bieden.

Slimme laders ‘communiceren’ via een dataverbinding (bijvoorbeeld een cloud) met de auto’s waarop ze zijn aangesloten, maar ook met de energieleverancier en de eigenaar van het oplaadpunt. Via deze dataverbinding kunnen beheerders het energieverbruik en het stroomniveau meten en beheren, op afstand in real-time.

Het resultaat is dat netwerkbeheerders dynamische, aangesloten energiesystemen kunnen ontwikkelen die bestand zijn tegen een toekomstige groei in de vraag naar EV-laden. Het helpt netwerkbeheerders toekomstbestendig te zijn, zodat ze hun klanten de beste service kunnen bieden door stroomtekorten te vermijden en energie te leveren wanneer dat nodig is, ondanks onvoorziene pieken in de vraag.

Het is niet nodig om miljarden uit te geven aan de uitbreiding van energienetwerken ter voorbereiding op de groei van het aantal elektrische voertuigen. In plaats daarvan kunnen beheerders gebruikmaken van de kracht van slim laden om het net in evenwicht te brengen, de laadinfrastructuur te optimaliseren om efficiënter, praktischer en rendabeler te zijn voor alle betrokkenen.

Bedrijven: meer controle, meer gemak en meer kostenbesparingen

Voor bedrijven met oplaadpunten zal het beheer van hun oplaaddiensten van cruciaal belang zijn om te kunnen profiteren van de toename van het aantal elektrische voertuigen. Het is nu tijd om slimme oplaadverbeteringen door te voeren die op hun taak berekend zijn: het opvangen van de enorme groei in EV die in de komende jaren zal plaatsvinden.

Ten eerste stelt slim laden bedrijven met oplaadpunten in staat om grenzen te stellen aan het energieverbruik. Dit zorgt ervoor dat het bedrijf de energiecapaciteit van het gebouw niet overschrijdt, waardoor hoge kosten door toename in het energieverbruik worden vermeden.

Ten tweede kunnen slimme oplaadpunten worden gekoppeld aan een app of online platform. Hierdoor kunnen bedrijven het opladen op afstand en in real-time monitoren en beheren. Als bedrijven hun oplaadpunten willen openstellen voor publiek gebruik, zijn deze data van cruciaal belang voor de optimalisatie van de prijsstelling, beschikbaarheid en laadvermogen voor externe klanten.

Ten derde kan het installeren van oplaadpunten bij kantoren economische voordelen opleveren die de waarde van het gebouw op lange termijn verhogen. Een laadstation kan het verkeer naar een bepaald commercieel gebied vergroten en daarnaast een nieuwe inkomstenstroom zijn door de mogelijkheid tot energieopslag. Natuurlijk zal het exacte inkomstenpotentieel afhangen van hoe concurrerend de prijsstructuur van een bedrijf is, maar door optimalisatie van de tarieven voor externe klanten tijdens daluren en de mogelijkheid energie op te slaan en terug te verkopen aan het elektriciteitsnet, kunnen bedrijven de financiële voordelen van een laadstation op locatie maximaliseren.

EV-eigenaren: eenvoudiger, veiliger, groener en goedkoper opladen

Wanneer een auto wordt opgeladen met een slimme lader, zal deze zich aanpassen aan de maximale energielimieten die door de beheerder zijn vastgesteld. Dit limiet kan bijvoorbeeld de maximale energiecapaciteit van een woning zijn of een vooraf bepaald budget dat door de EV-eigenaar is vastgesteld. Dit betekent dat een EV-eigenaar gerust kan zijn in de wetenschap dat zijn auto niet te veel energie verbruikt en dat hij (op afstand) de volledige controle heeft over het energieverbruik.

Bovendien zorgen slimme laders ervoor dat EV’s altijd veilig worden opgeladen. Ze testen namelijk automatisch de verbinding tussen het voertuig en de lader voordat ze beginnen met opladen. Omdat alle laadsessies worden bewaakt en op afstand kunnen worden bestuurd, wordt elke ongebruikelijke activiteit door het laadsysteem van de beheerder gesignaleerd. Zij kunnen dan eventuele problemen oplossen zonder de EV-eigenaar daarmee te belasten.

Tot slot voor eigenaren die zich zorgen maken over hun CO2-voetafdruk: slim laden maakt het opladen van EV’s aanzienlijk goedkoper en schoner. Bestuurders van elektrische voertuigen kunnen ervoor kiezen om deel uit te maken van een ‘smart charging’-project, dat gewoonlijk door energieleveranciers wordt uitgevoerd. Dit kan betekenen dat ze gunstige energietarieven krijgen in ruil voor laden op bepaalde momenten of op een lager vermogen om het net in evenwicht te brengen en te reguleren.

Naarmate de samenleving zich meer ontwikkelt in de richting van hernieuwbare energiebronnen, zullen meer eigenaren thuis zonnepanelen hebben, waarvan de energieopbrengst per dag of per seizoen kan variëren. Vraagresponsmechanismen (zoals Power Sharing en Power Boost) stellen gebruikers in staat om het opladen af te stemmen op de beschikbaarheid van deze hernieuwbare energie. Dit stelt eigenaren in staat om de collectieve afhankelijkheid van vervuilende elektriciteitscentrales te verminderen, die energienetwerken ondersteunen wanneer de vraag pieken vertoont. Cruciaal is dat EV’s ook kunnen fungeren als opslagmogelijkheid op momenten dat er sprake is van energieoverschotten, bijvoorbeeld wanneer er in de zomer meer elektriciteit wordt opgewekt dan nodig is. Dit maakt niet alleen onze transitie naar schone energie makkelijker, maar bespaart ook nog eens geld.

Wanneer bidirectionele laders de norm worden, kunnen energiebedrijven naast stimulansen voor slimme laders, EV-bestuurders ook incentives gaan bieden om hun autoaccu’s te gebruiken als tijdelijke energiereserve. Bidirectionele laders kunnen opgeslagen elektriciteit in en uit de accu’s van EV’s laten stromen. Dit wordt soms aangeduid als V2G (vehicle to grid) of V2H (vehicle to home). Dankzij deze technologie kan de verkoop van energie aan het net een grote bron van extra inkomsten worden voor EV-eigenaren. Er bestaan al enkele regelingen: zoals het Britse Nissan Leaf and Ovo Energy’s partnership scheme (Engels artikel). Volgens een studie van MDPI (Engels artikel) kunnen EV-eigenaren in de VS tot 400 euro per jaar verdienen via V2G, en ongeveer 3700 euro over de levensduur van een auto.

Bereid je nu voor op een groene toekomst met slim laden

In afwachting van een wereld die meer dan ooit tevoren bevolkt wordt door EV’s, is het nu tijd om te kijken naar de manieren waarop we opladen. Deze analyse moet worden gezien als een kans om de manier waarop weelektriciteit distribueren, gebruiken, opwekken en opslaan te optimaliseren en digitaliseren voor de komende generaties. Slim laden vormt de kern van deze transformatie. Vooral in combinatie met bidirectioneel opladen zal slim laden helpen om stroomuitval te voorkomen, de energie-efficiëntie te verbeteren, kosten te besparen en de overgang naar een groener energiesysteem makkelijker te maken. Deze voordelen zullen in de hele keten voelbaar zijn, van gebruikers tot bedrijven, van exploitanten tot nutsnetwerken en vooral ook voor de planeet.