Smart charging: de oplossing ligt in het probleem

Hoe een begrip ons leert hoe we op een toekomstbestendige manier met onze stroom kunnen omgaan.

Door de overheid is de Nationale Agenda Laadinfrastructuur (NAL) in het leven geroepen. Het is een werkgroep waarin de belangrijkste stakeholders binnen de laadinfrastructuur – de opwekkers van elektriciteit, netbeheerders, charge point operators en e-Mobility service providers – tweewekelijks samenkomen en debatteren over de rechten en plichten van alle betrokken partijen en hun prioriteiten. Eén van de onderwerpen bovenaan de agenda is smart charging.

Smart charging heeft meerdere betekenissen. Om doelgericht te werk te kunnen gaan heeft de werkgroep de volgende definitie geformuleerd:

Het ultieme doel van smart charging is het realiseren van slimme, toekomstbestendige laadinfrastructuur voor alle gebruikers van elektrisch vervoer met bij voorkeur groene energie, waarin de belangen van alle stakeholders in de keten gefaciliteerd worden, zich uitend in een gebruikersvriendelijke en kostenefficiënte dienstverlening.

Het uitsmeren van de piekbelasting

Waarom smart charging?
Het elektriciteitsnet in Nederland wordt vooral ’s ochtends zwaar belast. De lichten en computers in kantoren gaan aan, de wasmachine begint thuis te draaien en industrieën starten op. ’s Avonds zien we een vergelijkbare situatie, wanneer mensen weer thuiskomen, gaan koken, de tv aanzetten en de elektrische auto in de laadpaal pluggen. Die piekbelasting vindt maar tijdens 5% van de dag plaats, maar het net moet wel op dat maximum berekend zijn.

Met de toename van elektrische voertuigen (EV’s) op de weg zal ons net in de toekomst steeds verder belast raken. Met name de grote, oude steden in Nederland hebben een stroomnet van wel 100 jaar oud, dat die belasting niet zal kunnen dragen. Maar om het te vervangen is een gigantische klus. Straten moeten worden opengebroken, kabels moeten worden vervangen en de doorstroom in de stad wordt voor lange tijd ontregeld.

Om dit te voorkomen, moeten we naar alternatieven kijken. Wat zouden we kunnen doen om die piekbelasting uit te smeren over de tijd, zodat alle stakeholders in de energieketen gefaciliteerd kunnen worden? Hier komt smart charging om de hoek kijken. Vandaag de dag besturen we alles al met IT, dus waarom niet de belasting van ons stroomnet?

Geen nadeel, maar voordeel
Het nadeel van auto’s is dat ze 90% van de tijd stilstaan voor de deur. Elektrische auto’s kunnen dat nadeel ombuigen naar een voordeel. Net als telefoons ‘hangen’ ze vaak veel langer aan de oplader dan nodig is voor een volle accu. Dat geeft speelruimte.

Zoals gezegd zien we nu een enorme piek wanneer mensen thuiskomen van werk en hun auto inpluggen. Die piek duurt ongeveer twee uur, maar die zouden we kunnen uitstellen naar de nacht. Om 4:00u is de totale belasting van het net nog maar 10% van het piekmoment. Mensen gaan slapen en laten de auto aan de laadpaal staan – een prima moment om de auto op te laden.

Smart charging & renewable energy

Energie opslaan en teruggeven
Dit gaat puur over de capaciteit van het net. Een andere manier van smart charging is het gebruiken van renewable energy. Er is veel wind- en zonne-energie, en die willen we zo optimaal mogelijk gebruiken. Het nadeel van deze vormen van energie is dat ze vaak worden opgewekt op momenten dat we ze niet nodig hebben. Dit in tegenstelling tot een klassieke energiecentrale, waarmee we zelf kunnen bepalen wanneer we stroom opwekken.

Wanneer we wind- en zonne-energie kunnen gaan opslaan en later teruggeven aan het net, maken we er ook op een slimme manier gebruik van.

De auto als onderdeel van het ecosysteem
Alle auto’s die ’s nachts staan te laden vormen samen een enorme batterij opslagcapaciteit. Het zou zonde zijn om die alleen te gebruiken om mee te rijden. Daarom zullen we in de nabije toekomst gaan zien dat de auto onderdeel wordt van het ecosysteem. Met andere woorden: wanneer de batterij van de auto vol is, kan die energie teruggeven aan het net. Daarnaast zal een deel van de capaciteit gebruikt kunnen worden voor de opslag van wind- en zonne-energie, zodat die ingezet kan worden als die bronnen niet voorhanden zijn.

Deze manier van energiegebruik is essentieel in de huidige wereldwijde transitie naar wind- en zonne-energie. Zonne-energie is vandaag de dag goedkoper dan elke andere vorm van energie. Dat is dus het probleem niet. Het probleem ligt er puur in dat we niet kunnen bepalen wanneer die energie beschikbaar is. Als we het kunnen opslaan, bepalen we zelf wanneer we het gebruiken. Smart charging maakt dat mogelijk. Enerzijds door de snelheid van het gebruik te sturen, anderzijds door de opgeslagen energie terug te halen op het moment dat het nodig is.

Smart charging is dus eigenlijk een verzamelnaam voor stroombeheer en het gebruik van hernieuwbare energie.

Geen probleem, maar oplossing
De snelheid van het laden van auto’s reguleren kan nu al. Er zijn ook al geautomatiseerde regelcentrales die heel snel een piek in de stroom kunnen opvangen. Mocht er in een stad een piek voorkomen, dan zou de laadsnelheid van alle auto’s even worden gehalveerd, zodat de vraag en leverantie van energie in balans blijven. Als duizend ladende auto’s iets dalen in hun energieverbruik, al is het maar een paar minuten, dan kan dat al genoeg zijn om het net niet te overbelasten. Ook dat is smart charging.

Vanwege de beperkte belastbaarheid van het stroomnet wordt de elektrificatie van transport vaak gezien als een probleem, maar wanneer we de auto juist beschouwen als batterij die energie terug kan geven, is het de oplossing. Omdat auto’s veel langer toegang hebben tot het stroomnet dan nodig, kunnen we daar veel meer mee doen.

De toekomst

Eén pakket op maat
De toekomst is een auto die aan het net verbonden is, maar bi-directioneel, en dus ook stroom teruggeeft. Energiebedrijven zullen daarop inspelen door klanten pakketten aan te bieden voor zowel mobiliteit als energie. Iemand heeft een energiecontract voor de stroom in huis, een aantal zonnepanelen op het dak en een elektrische auto met laadpaal voor de deur. In ruil daarvoor mag het energiebedrijf een stukje van die energie weer hergebruiken op plekken waar die op dat moment nodig is. Zo ontstaan er voor alle gebruikers – mensen die veel autorijden, of juist veel thuis zijn – op maat gemaakte abonnementen.

Er zal een uitwisseling van diensten tussen de producent en consument ontstaan. Diensten zullen in elkaar convergeren en het is aan energiebedrijven om hun plek in dat veranderende landschap te vinden.

In die ontwikkeling speelt de prijs van stroom ook een rol. Nu kost een kWh stroom €0,18, maar dat zal in de toekomst bijna €0,- zijn. De diensten eromheen bepalen dan de prijs.

Zorgen en kansen
Autofabrikanten zullen ook hun graantje mee willen pikken. Volkswagen brengt binnenkort de ID3 uit, de elektrische versie van de Golf, en heeft Electric Life opgericht, waarmee het bedrijf mobiliteit en elektriciteit voor thuis gaat faciliteren. Hier zien we dus al dat een autofabrikant zich gaat gedragen als een energiemaatschappij en dat is een ontwikkeling die energiebedrijven zorgen baart.

Maar zorgen zijn er bij de automakers ook. Een elektrische auto hoeft zelden tot nooit naar de garage. Het enige wat af en toe moet worden vervangen zijn de banden en ruitenwisservloeistof. De fabrikanten realiseren zich dat ze markt gaan verliezen en op andere manieren geld moeten gaan verdienen. Die zullen dus datzelfde stukje dienstverlening mee willen gaan pakken, zoals Volkswagen al laat zien.

Nieuwe business-concepten
Er zal een krachtenspel ontstaan waarin bijvoorbeeld een energiebedrijf komt bovendrijven, of een autofabrikant, of een onafhankelijke, nog niet bekende partij. Maar het kan ook een mobiliteitspartij zijn die alles aan elkaar koppelt en aanbiedt als één dienst. In alle gevallen is een platform nodig, zoals dat van Last Mile Solutions, dat alle partijen verbindt.

Er zullen, kortom, heel veel nieuwe business-concepten ontstaan. De toekomst zal uitwijzen wie daarin succesvol is.