- 10 juni 2020
- Door Sammy Soetaert
Wat als iedereen plots elektrisch wil rijden?
Slim laden ontlast het net en de geldbeugel
Elektrische voertuigen zitten bij bedrijven en particulieren al een tijd in de lift. Ook het openbaar vervoer zet volop in op elektrische bussen. De elektrificering van het wagenpark is dus volop aan de gang. Uit de hoek van de sceptici komen evenwel twee belangrijke vragen steeds terug: wat als al die gebruikers hun auto simultaan opladen, en hoe gaan we dat meerverbruik in tijden van de kernuitstap verwerken?
Pieken afvlakken
4% verbruiksstijging
Op de laatste vraag kunnen we meteen een goed gestoffeerd antwoord geven, want de CREG voerde al een studie uit naar de materie. Het resultaat? Door de ingebruikname van één miljoen elektrische personenwagens in België, zal het elektriciteitsverbruik met 4% stijgen. Al bij al is dat een beperkte stijging, al moeten we uiteraard de kanttekening maken dat door het geleidelijk wegvallen van de nucleaire capaciteit elke stijging er natuurlijk één te veel is. Daar staat tegenover dat het aandeel puur elektrische voertuigen momenteel nog zeer beperkt is (1,95% van de nieuw ingeschreven personenwagens), het duurt dus wel nog een tijd voor we de één miljoen bereiken.
Snelle toename aantal elektrische wagens mogelijk
Het kan evenwel snel gaan, want als we de inschrijvingscijfers van de voorgaande jaren bekijken, zien we toch jaar na jaar een quasi verdubbeling. Omdat zowat alle merken ondertussen aangeven dat elektrisch de norm wordt en er dus steeds meer modellen van de band rollen, zal ook de prijs verder kelderen. Als dan ook de ‘range anxiety’ – de angst om stil te vallen met een lege batterij – bij het grote publiek stilaan wegebt, staat niks de complete doorbraak van de elektrische wagen – en de complete disruptie van de automarkt – nog in de weg.
Laden op het geschikte moment
De eerder aangegeven verbruiksstijging van 4% op zich kan tegen dan misschien wel geleidelijk opgevangen worden, maar het antwoord op de vraag wat er gebeurt als iedereen tegelijk inplugt vergt toch wat meer toelichting. Ons elektriciteitsnet is vandaag niet bestand tegen dit piekverbruik. Massaal ongecontroleerd laden is dan ook geen optie. Er zijn gelukkig nogal wat manieren om dat wat geordend te laten verlopen. Zo zal de komst van de slimme meter toelaten om positieve incentives te geven als men op het meest geschikte moment laadt. Dat geschikte moment betekent in de praktijk als er een overschot is op het net, bijvoorbeeld als de zonnepanelen en/of windmolens veel opbrengen.
Elektrische wagen als batterij
Daarnaast kunnen sommige elektrische wagens als batterij fungeren. Op bepaalde momenten kunnen ze – indien ze daartoe uitgerust zijn – zélf energie leveren aan het huishoudelijk net. Vandaag heeft de batterij van een standaard elektrisch voertuig een gemiddelde capaciteit van 57,1 kWh. Het gemiddeld huishoudelijk verbruik klokt af op 10 kWh, er is dus wel potentieel.
Dat vereist wel laadinfrastructuur die toelaat om in twee richtingen te kunnen laden. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen Vehicle-2-Grid (V2G) waarbij elektriciteit terug op het net gezet wordt en Vehicle-2-Home (V2H), waarbij de energie van het eigen voertuig naar de eigen woning terugvloeit. Let wel dat niet alle modellen uitgerust zijn met deze functies. Nissan Leaf heeft dit bijvoorbeeld wel, maar de Tesla-modellen niet. Dat heeft – even terzijde – historische redenen want de tsunami in 2011 leidde tot de ontwikkeling van deze optie bij de Japanse constructeur.
Energie terugleveren tegen betaling
Gebruikers van een elektrische wagen kunnen nu nog enkele dagen hun huis van elektriciteit voorzien. Er wordt verwacht dat deze technologie verder zal doorbreken, ook bij andere merken. In combinatie met de slimme meter opent dit uiteraard zeer interessante pistes. Zo zou het niet alleen mogelijk worden om enkel te laden als er een overaanbod is, maar ook om energie terug te leveren tegen betaling als het net daarom vraagt. De wagen is dan niet langer een verbruiksgoed, maar een verdienmodel.
Rol voor bedrijven
Er zijn dus wel mogelijkheden voor residentiële installaties, maar ook voor bedrijven kan het interessant of zelfs noodzakelijk worden.
Twee belangrijke vereisten
Vanuit het oogpunt van de bedrijven zijn er twee belangrijke vereisten: de mobiliteit van werknemers en externe bezoekers garanderen en het beperken van pieken. Dat laatste is vandaag al belangrijker dan gedacht, want piekverbruiken leiden tot een grotere factuur. Bij grootverbruikers worden pieken uitgelezen om het kwartier en op basis van die meting verrekend via de distributiekosten, maar de exacte meerkost wordt niet door elke aanbieder apart meegegeven. Bovendien zal de meerkost in de nabije toekomst ook voor kleinere verbruikers worden doorgerekend.
Fluctuerend energieprofiel
Daar komt bovenop dat heel wat bedrijven de afgelopen jaren geïnvesteerd hebben in hernieuwbare energie en dus een fluctuerend energieprofiel hebben. Het is dus zaak om oplaadcycli te laten samenvallen met deze piekopbrengsten, met andere woorden opladen als de opbrengst uit zelfopwekking maximaal is. Dat vraagt natuurlijk om een zekere intelligentie van het laadsysteem.
Uiteraard wordt dan eerst gekeken naar de bedrijven met een grote vloot elektrische wagens, zij kunnen een bepalende rol spelen in dit verhaal. Een voertuig dient nog altijd primair om de gebruiker te verplaatsen van punt A naar B, maar in veel gevallen zien we dat bedrijfsauto’s een heel divers gebruiksprofiel hebben.
In veel gevallen is de bedrijfswagen een pure salariswagen en dus niet altijd nodig om de kantoorjob uit te voeren. De ratio gebruik/stilstand is in die gevallen zeer klein, in heel veel gevallen staat de wagen zelfs quasi altijd stil op de bedrijfsparking: aankomen en inpluggen, acht uur later uitpluggen en huiswaarts keren. Dat is evenwel niet altijd het geval.
Verbruikspatroon in kaart gebracht
Energyville, het onderzoekscentrum naar duurzame energie en intelligente energiesystemen, ging aan de slag met een analyse van het eigen wagenparkprofiel. Daar werd de slimme laadinfrastructuur in het gebouw
‘EnergyVille 1’ getest. De laadsessies – die in stijgende lijn zitten – werden in kaart gebracht.
Zoals verwacht zien we uit die resultaten dat de meeste laadsessies samenvallen met het begin van de werkdag, met als resultaat een duidelijk piek in het elektrische verbruik (zie figuur 1). Er werd ook vastgesteld dat de wagens grotendeels verbonden bleven tot de werknemers ’s avonds terug huiswaarts keerden. Het effectief laden neemt echter maar enkele uren in beslag. Dat betekent dat de periode waarin ze wel geconnecteerd zijn dus flexibel kan worden gebruikt om slim te laden.
Daarom worden de laadsessies in EnergyVille sinds kort door actieve en geautomatiseerde sturing verspreid over de dag. Hierdoor wordt de ochtendpiek in elektrisch verbruik grotendeels uitgevlakt (zie figuur 2) én vertrekken de werknemers nog steeds met een volle batterij huiswaarts.
Energiediensten
Ieder bedrijf zijn eigen laadprofiel
Elk bedrijf heeft evenwel een eigen laadprofiel. Bij commerciële bedrijven is het bijvoorbeeld een komen en gaan van vertegenwoordigers, een intelligent laadsysteem zal zich meer en meer opdringen voor deze bedrijven. De laadstatus van elke wagen is bij aankomst zeer divers, werknemers moeten op afspraak, kunnen daar al dan niet bijladen ter plaatse, de afgelegde afstand schommelt, de prestatiecurve van de batterij is anders … Er zijn dus wel enkele variabelen om rekening mee te houden.
Beheerplatformen
Om dit soort zaken te beheren worden platformen aangeboden die hier aan antwoord op bieden. Zo kan de agenda van de werknemer gekoppeld worden aan de software, waarop deze op basis van alle binnengekomen informatie van alle werknemers de meest optimale laadsessies gaat bepalen. Door ook de weersverwachting (zon, wind) te koppelen aan dit systeem, kan bovendien ook hernieuwbare energie worden ingebracht in de voorspelling. Uiteraard vergt dit wel een zekere discipline van de gebruiker, want die moet zijn afspraken nauwgezet en uitgebreid aanvullen in zijn eigen agenda (afstand, geschatte terugkomsttijd, vakantie, verlof …) en soms zijn wagen verplaatsen als zijn laadsessie achter de rug is en de laadcapaciteit elders nodig is.