Bidirectioneel laden, ofwel twee kanten op laden, is een slimme oplossing voor het steeds voller wordende stroomnet. Bij bidirectioneel laden kan elektrische stroom beide kanten op. Vooral van belang om netcongestie te voorkomen. Of wanneer je een elektrische auto hebt. De auto kan dan worden geladen, en de stroom kan ook de andere kant op: van auto naar huis of elektriciteitsnet. Een goede oplossing op piekmomenten.
Overvol stroomnet
Een aantal artikelen van Kaz Schonebeek op de site change.inc snijdt het probleem aan. Het stroomnet is overvol, er kan niets meer bij; tenminste niet op piekmomenten. En toch is het stroomnet gemiddeld maar voor 30% bezet; ook in Nederland met zijn druk bezette infrastructuur. Bidirectioneel laden biedt een oplossing. Enerzijds kan het moment waarop elektrische auto’s opladen, worden uitgesteld; anderzijds kunnen deze auto’s stroom leveren als de vraag erg groot is.
De eerste modellen die bidirectioneel kunnen laden, komen nu op de markt. Toch zijn er nog technische hordes die genomen moeten worden. Hieraan werken onder meer automerk Kia en ElaadNL, een innovatiecentrum voor slimme oplaadtechniek, opgezet door de netbeheerders.
Netcongestie
Netcongestie ontstaat wanneer het druk is op het elektriciteitsnet. Zonnepanelen en windparken geven soms stroom als er geen vraag is, en omgekeerd. De vraag zelf neemt toe, door een toename van elektrische apparaten als warmtepompen en elektrische auto’s. Deze kunnen bijdragen aan het oplossen van de netcongestie door niet te laden als de vraag hoog is; zoals aan het begin van de avond, als mensen thuis komen van hun werk. Teruglevering is een nieuwe mogelijkheid, die kansen biedt op het voorkomen van verstopping op het stroomnet.
Teruglevering moet wel op het juiste moment gebeuren. Bij het bepalen van dat moment zijn vele partijen betrokken. De auto natuurlijk; ook het laadpunt; de backoffice die regelt wanneer de auto laadt en ontlaadt; de energieleverancier en de netbeheerder. Ze moeten met elkaar communiceren via protocollen: afspraken over hoe informatie wordt gedeeld over bijvoorbeeld nettarieven; of hoe vol de auto-accu is. Maar die protocollen moeten voor een deel nog worden ontwikkeld en gestandaardiseerd.
Realtime informatie
Van belang is dat de informatie die op die manier wordt uitgewisseld, realtime is. Vooral om te bepalen op welk moment stroom moet worden teruggeleverd. En natuurlijk moet de vergoeding voor het terugleveren van stroom weerspiegelen of deze op het juiste moment is teruggeleverd. Dat is nog niet zo eenvoudig. Het kan op de ene plaats zonnig zijn, terwijl een paar kilometer verderop een bui valt. Auto’s met bidirectioneel laden zouden de onbalans kunnen voorkomen – maar daarvoor is een goede datastroom nodig.
Zo’n datastroom is ook nodig om aan klanten te kunnen laten zien wat ze met realtime informatie kunnen verdienen. Door op het juiste moment te laden of te ontladen kunnen klanten geld verdienen. Maar het goed weergeven van die informatie – dat is nog wel een punt.
Maatschappelijk belang
Het maatschappelijk belang van de doorbraak van bidirectioneel laden is groot. Bedrijven in Nederland hebben al te maken met het volle stroomnet. In sommige gebieden kunnen momenteel zelfs geen woningen worden gebouwd omdat het stroomnet daardoor overbelast zou raken. Slim laden geeft al meer ruimte op het net; bidirectioneel laden doet daar nog een schepje bovenop. Maar het berekenen van de stroomprijs is hierop nog niet ingericht; en bovendien staat er geen vergoeding op het terugleveren van stroom aan het net, wanneer dit nodig is. Ook op het gebied van regelgeving en tarieven moet dus nog het een en ander worden aangepast.
Kortom, we moeten de mogelijkheden van de elektrische auto op dit terrein beter benutten. Bidirectioneel laden is de oplossing. Slim laden zorgt bij alle partijen voor een win-winsituatie. Autorijders krijgen goedkopere elektriciteit en kunnen meer eigen zonnestroom gebruiken; netbeheerders worden geholpen met problemen rond netcongestie; energiemaatschappijen kunnen vraag en aanbod beter op elkaar afstemmen. Op dit moment is het tijdstip waarop je de laadkabel inplugt bepalend voor wat je betaalt. Dit zou anders moeten. De auto kan beter worden opgeladen om 2 uur ’s nachts dan wanneer de autorijder thuis komt. Dus wel om 6 uur thuis komen en de kabel inpluggen, maar pas om 2 uur ’s nachts opladen.
De voordelen
Voor de energiesector geeft bidirectioneel laden grote voordelen. Je kunt bijvoorbeeld laden als de zon fel schijnt, of wanneer het hard waait. Dat is voordelig voor de automobilist én voor de producent van groene stroom, want die krijgt een betere prijs voor zijn product. En je zorgt ervoor dat duurzame elektriciteit gebruikt wordt, en niet wordt weggegooid. Nu gebeurt het nog regelmatig dat op piekmomenten met veel zonne- en windenergie, zonneparken en windmolens worden afgeschakeld om overbelasting van het net te voorkomen.
Bidirectioneel laden geeft met andere woorden voordeel naar alle kanten. Het elektriciteitsnet wordt beter benut en onbalans wordt voorkomen; de gebruiker wordt financieel beloond. Als auto’s virtueel met elkaar verbonden zijn, vormen ze een soort energiecentrale. Een die je kunt aan- en uitzetten, al naar gelang de behoeften op de elektriciteitsmarkt. Het probleem is dat de netbeheertarieven geen rekening houden met dit soort diensten. Hierover wordt momenteel onderhandeld.
Meten is noodzakelijk
Dan zijn er ook nog zonnepanelen, die mensen kunnen gebruiken om hun elektrische auto op te laden. Ook hierbij schieten meetgegevens nog tekort. De software schat hoeveel de panelen opbrengen, op basis van de ligging en het weerpatroon. Als er naast de zonnepanelen ook een thuisbatterij is en een warmtepomp, zijn de mogelijkheden (inclusief teruglevering) nog groter. Net als de noodzaak, alles precies te meten zodat de diensten die de gebruiker levert aan het elektriciteitsbedrijf, kunnen worden meegenomen. De slimme gebruiker kan ook nog een Huis Energie Management Systeem installeren. Een systeem dat zoveel mogelijk energie gebruikt die in het huis zelf wordt opgewekt.
De mogelijkheden worden nog groter als niet alleen het huis maar ook de auto bidirectioneel kan laden. Met andere woorden: als ook auto’s stroom kunnen terugleveren. Deze worden dan een integraal deel van het elektriciteitsnetwerk. In het ideale geval maken ze netverzwaringen onnodig. Het duurt jaren voordat een netverzwaring kan worden doorgevoerd: daarvoor moeten nieuwe hoogspanningsleidingen worden gebouwd, met een langdurige planning. Allerlei maatschappelijke processen komen hierdoor in de knel, zelfs het aansluiten van nieuwbouwwoningen.
Het nut van bidirectioneel laden
Gelukkig zijn er tussentijdse oplossingen, zoals batterij-opslag. Maar uiteindelijk is een meer efficiënt gebruik van de bestaande infrastructuur noodzakelijk. Auto’s met bidirectioneel laden zijn hierbij een belangrijke schakel. Ze gaan een belangrijke buffer in het stroomnet vormen. Maar ook daarvoor moeten weer obstakels worden overwonnen. Want de meeste elektrische auto’s kunnen wel wisselstroom van het net omzetten in gelijkstroom voor de batterij, maar niet omgekeerd. Maar sommige auto’s, zoals de Kia EV9, hebben nu zo’n omvormer. Daardoor kan – met de juiste apparatuur en netcodes – stroom worden teruggeleverd aan het net. Een gamechanger. Het gaat vooral om het vermijden van pieken. Bijvoorbeeld van elektrische auto’s die allemaal tegelijk willen laden.
Het ultieme systeem moet nog worden ontwikkeld. Het moet overzichtelijk zijn voor de klant. En de financiële consequenties van de keuzes moeten duidelijk zijn. Veel mensen vinden dit een spannend en leuk terrein; maar er moet uiteindelijk wel een goede vergoeding uit de bus komen rollen.
Interessant? Lees dan ook:
Energieopslag versnelt de transitie
Lokale optimalisatie tegen congestie op het stroomnet
Het overvolle elektriciteitsnet