Slim laden helpt stroomnet

Het net lijkt de hoeveelheid duurzame energie en enorme vraag naar elektrificatie namelijk niet aan te kunnen. Tim Hoogvliet, Product Owner Smart Charging bij Vattenfall, vertelt hoe Vattenfall InCharge met gemeenten en overheden meedenkt over oplossingen.

De ruim 40.000 laadpunten van Vattenfall InCharge bevinden zich in Nederland, Duitsland en Zweden. In alle drie de landen zitten netbeheerders met dezelfde vraag: wat doen we aan het overvolle stroomnet? Er komen steeds meer zonneparken, windparken, warmtepompen en elektrische (bestel)auto’s bij. En ook de elektrificering van vrachtwagens en schepen staat niet stil.

Netbeheerders moeten de komende periode stevig investeren om de capaciteit van het stroomnet hierop aan te passen, maar op sommige plekken komt dit mogelijk te laat. Flexibel omgaan met de stroomvraag kan hierbij helpen. Het geeft netbeheerders tijd om het net te verzwaren. Met slim laden draagt Vattenfall InCharge op verschillende manieren bij om het net tijdelijk te ontlasten. 

Flexibiliteit

Hoogvliet houdt zich continu bezig met de vraag: op welke momenten wordt een elektrische auto opgeladen? “We zien dat een auto gemiddeld tien uur of langer bij een laadpaal staat, maar daadwerkelijk maar drie of vier uur oplaadt. Dat geeft flexibiliteit: opladen kan in de eerste drie of vier uur, in de laatste uren of in etappes. Dat noemen we slim laden.”

Slim laden gebeurt op basis van drie onderdelen: netbelasting, prijs en hoeveelheid duurzame energie. Het belangrijkst hierbij is dat de oplossing moet passen binnen de wensen van de autogebruiker. “Wij kunnen niet voor iemand besluiten dat de stroom duur is, het laden stoppen en vervolgens de autogebruiker opzadelen met een lege accu wanneer hij of zij wil vertrekken.” Je wilt de puzzel zo leggen dat iemand een opgeladen auto heeft, gevuld met de goedkoopste groene stroom.

Groen laden

Hoogvliet krijgt veel vragen of slim laden ook groen laden is. “In de metropoolregio Amsterdam deden we mee aan het project ‘Groen laden’. Tijdens dat project lieten we auto’s opladen op het moment dat er veel stroom beschikbaar was. Deze manier van slim laden lijkt vooral te horen bij het derde onderdeel: hoeveelheid duurzame energie. Maar eigenlijk hoort het vooral bij prijs.”

“Tijdens het project keken we naar de balans van het stroomnet: is de hoeveelheid stroom die nodig is in evenwicht met de stroom die we leveren? In realiteit is er altijd een verschil, want partijen kunnen niet exact voorspellen op welk moment van de dag stroom verbruikt of (duurzaam) opgewekt gaat worden.” Het blijft lastig om precies te voorspellen wanneer we hoeveel stroom opwekken met bijvoorbeeld zonne- en windenergie. Om de balans tussen vraag en aanbod te beschermen betalen energieleveranciers een vergoeding aan grote bedrijven om productie tijdelijk te verminderen. Of worden gascentrales tijdelijk uit- of aangezet.

Maar slim laden biedt nieuwe opties om het verschil in stroomvraag en -aanbod recht te trekken. Laadpalen kunnen namelijk een steeds grotere rol spelen bij het waarborgen van de balans op het net. “Vattenfall heeft zelf de ruimte om de laadpalen af toe wat minder stroom te laten leveren”, licht Hoogvliet toe. “Wij kunnen de onbalans dus ook deels opvangen met onze laadpalen.” 

Flexpower

In een andere proef, Flexpower, werd samen met netbeheerder Liander in Amsterdam gekeken of de relatief oude kabels in de grond de avondpiek, tussen 18.00 en 22.00 uur, van ladende elektrische auto’s aankonden. Dat ging net, maar er was geen ruimte voor meer elektrische auto’s. Ook hier werd slim laden ingezet om het net te ontlasten. “Tijdens de proef verlaagden we op het drukste moment het laadvermogen van de laadpunten. Auto’s gingen op dat moment dus langzamer opladen. Het gros van het laden gebeurde dan vooral ’s nachts”, aldus Hoogvliet. Omdat je gebruikers dan weinig mogelijkheden biedt om op drukke momenten op te laden was dit een wel heel resolute oplossing.

In vervolgfases binnen het project werd gekeken naar de stroom per wijk. “Per transformatorhuisje keken we naar de hoeveelheid aangesloten laadpunten en naar de beschikbare stroom die over moest blijven voor bijvoorbeeld huizen en lantaarnpalen. Per gebied kon de netbeheerder dan een voorspelling doen over hoeveel stroom beschikbaar was voor het opladen van je elektrische auto. Wij verdeelden dat dan weer over de laadpalen in die wijk. Als er maar één auto aan het opladen was, dan kon alle beschikbare stroom naar dat laadpunt. Maar als er tien auto’s moesten laden, verdeelden we de stroom over die tien laadpunten. Op deze manier waren we heel succesvol in het verlagen van de piekbelasting. Alleen had dit in sommige gevallen wel een impact op de gebruikers. In die specifieke wijken kon er minder geladen worden.” De flexibiliteit van laden wanneer je wilt heeft natuurlijk ook waarde. Als netbeheerders op deze manier de piekbelasting verlagen, zou daar voor de autogebruiker een voordeel tegenover moeten staan.

Vehicle-to-grid

Een andere manier waarop slim laden een overvol net kan verhelpen, is met vehicle-to-grid. Dit is een systeem waarbij je elektrische voertuig energie kunt terugleveren aan het stroomnet. “Dit staat nog in de kinderschoenen, maar in onze meest recente aanbestedingen in Noord-Brabant, Limburg, Gelderland en Overijssel zijn alle laadpalen die we installeren klaar om stroom aan het net terug te leveren. De meeste elektrische auto’s kunnen dat nog niet op een gestandaardiseerde manier. Dat betekent dat de auto's nog niet allemaal dezelfde ‘taal’ spreken om vehicle-to-grid-acties met een laadpaal te bespreken”, legt Hoogvliet uit. “Die taal is een protocol dat ISO 15118 heet. Daar hebben we onze laadpalen wel al op voorbereid, maar het moet nog in de auto's en de palen geïnstalleerd worden. Met andere woorden: we hebben de mogelijkheid voor een telefoonlijntje gelegd, alleen moeten beide kanten nog het woordenboek leren.”

De veiligheidsstandaard voor vehicle-to-grid moet nog gepubliceerd worden en dat wordt pas in 2025 verwacht. Het heen en weer schuiven van stroom tussen je auto en het net op een openbaar laadpunt duurt dus nog even. “Ik verwacht eigenlijk ook de eerste testen met vehicle-to-grid eerder bij je laadpaal thuis dan bij openbare laadpunten. Ook omdat het gebruiken en terugleveren van stroom achter de elektrische meter plaatsvindt, waardoor de financiële verrekenstromen minder ingewikkeld zijn.”

Zweden en Duitsland

Zijn Zweden en Duitsland net zo innovatief bezig als Nederland op het gebied van slim laden?

In Zweden heeft InCharge een andere manier van slim laden: veel klanten kunnen via een app hun auto thuis prijsgeoptimaliseerd opladen. “Een klant voert in hoe laat hij of zij van huis wil vertrekken en hoeveel kilowattuur er nodig is”, licht Hoogvliet toe. “Wij weten dan wat er wanneer nodig is en rekenen voor de klant uit op welke momenten de stroom het goedkoopst is. Op die momenten laden we vervolgens de auto op.”

In Duitsland komt slim laden nog niet echt van de grond, vervolgt hij. “In het Electrifying Buildings for EV’s (ELBE)-project in Hamburg namen we met een proefopstelling deel aan een experiment om in een klein lokaal netwerk bij te dragen aan de balans op het net. Wij zijn er technisch klaar voor, maar ondanks Duitse subsidies hadden klanten weinig interesse.” Om slim laden in Duitsland aantrekkelijker te maken is het de verwachting dat ze daar vaart maken met de invoering van prijsgeoptimaliseerd laden en meer verschillende nettarieven.

Nog een reden dat Vattenfall in Zweden en Duitsland minder actief is met slim laden, is dat daar meer aandacht is voor snelladen via DC-laders*. Hier komen EV-rijders om snel de auto vol te laden waardoor er weinig flexibiliteit is. Daarnaast wordt in Nederland nationaal beleid gevoerd rond slim laden en dat helpt de ontwikkeling ook. Hoogvliet concludeert: “Nederland is wat slim laden betreft echt nog wel een voorloper.”

*AC- en DC-laden

De letters AC staan voor ‘alternating current’ oftewel wisselstroom, dat is de stroom die uit het stopcontact komt. De letters DC staat voor ‘direct current’ oftewel gelijkstroom. Om een apparaat op te laden moet AC-stroom altijd omgezet worden in DC-stroom.

In een elektrische auto gebeurt dat in het voertuig via een omvormer. Bij DC-laden of snelladen wordt de stroom al in de lader zelf omgezet en dat zorgt voor een meer efficiënte overbrenging waardoor hogere laadsnelheden bereikt kunnen worden. Het laden met een DC-lader gaat dus sneller.