Kunnen elektrische auto’s bijdragen aan de stabiliteit van het energienetwerk in Nederland ?

Sinds het einde van de Tweede Wereldoorlog is de vraag naar meer energie steeds groter geworden.
In de afgelopen jaren is er ook een enorme toename geweest in de opwekking van hernieuwbare energie, met name in de vorm van wind- en zonne-energie.

De toenemende vraag naar elektriciteit in Nederland brengt aanzienlijke uitdagingen met zich mee, met name voor de infrastructuur van het energienetwerk.
De bestaande netwerken zijn niet ontworpen voor de enorme toename in energieverbruik, mede veroorzaakt door de populariteit van elektrische auto’s, zonnepanelen en andere energie-intensieve technologieën.
Dit leidt ertoe dat delen van het netwerk overbelast raken, met als gevolg dat er in veel wijken, ingrijpende aanpassingen nodig zijn om de capaciteit te verhogen.

Een van de paradoxen van deze situatie is dat, hoewel veel apparaten en systemen energiezuiniger zijn geworden, de totale vraag naar elektriciteit blijft stijgen.
De overgang naar duurzame energiebronnen, zoals zonne- en windenergie, brengt extra uitdagingen met zich mee, omdat deze bronnen afhankelijk zijn van weersomstandigheden en daardoor minder voorspelbaar en stabiel zijn dan traditionele energiebronnen.

Een mogelijke oplossing voor de spanningen op het elektriciteitsnetwerk kan inderdaad liggen in de toenemende populariteit van elektrische auto’s.
Deze voertuigen worden niet alleen gezien als energieverbruikers, maar kunnen in de toekomst ook fungeren als een soort ‘buffer’ of ‘accu’ voor het netwerk.
Dit concept, bekend als “vehicle-to-grid” (V2G), stelt elektrische auto’s in staat om energie terug te leveren aan het energie net tijdens piekuren, wanneer de vraag hoog is.
Dit kan helpen om de belasting van het netwerk te verlichten en een meer gebalanceerde energiestroom te creëren.

In dit scenario zouden de elektrische auto’s in Nederland niet alleen bijdragen aan de verduurzaming van het transport, maar ook een cruciale rol spelen in de stabiliteit en veerkracht van het energienetwerk.
Om dit mogelijk te maken, is echter een aanzienlijke investering nodig in slimme laadtechnologieën, aangepaste regelgeving, en een verdere verbetering van de netwerkcapaciteit.

Kortom, hoewel de stijgende vraag naar stroom nu een probleem vormt, biedt de technologie rondom elektrische auto’s potentieel ook een deel van de oplossing, mits de infrastructuur tijdig worden aangepast.
Als de infrastructuur goed wordt aangepast en mensen gebruik maken van dynamische energietarieven, kunnen ze hun auto’s opladen wanneer er een overschot aan elektriciteit is, bijvoorbeeld tijdens pieken in duurzame energieproductie.

In deze periodes wil je zo snel en veel mogelijk laden, maar wat heb je daarvoor nodig ?

1. Een Elektrische auto.

Allereerst heb je natuurlijk een elektrische auto nodig met voldoende batterij- of accucapaciteit, zoals de BMW i7 eDrive50.
Deze auto is uitgerust met een bruikbare batterij van 101,7 kWh, wat groot is.
Tijdens pieken in duurzame energieproductie kun je het opladen zo plannen dat je veel kilowatt uren kunt laden, wat bijdraagt aan de ontlasting van het energienetwerk.
Een groot voordeel van deze BMW is dat hij niet is uitgerust met een standaard 11 kW-lader, maar met een 22 kW-lader.
Hierdoor kun je in een kortere tijd dubbel zo snel opladen, wat het energienetwerk nog efficiënter kan ontlasten.

Stel bijvoorbeeld dat de zon tussen 12.00 en 17.00 uur volop schijnt en er ook nog een stevige wind staat.
De dynamische energieprijs kan dan flink negatief worden, soms zelfs tot wel €0,50 per kWh.
Als je in deze periode 100 kWh laadt, verdien je € 50,00 en heb je je batterij gratis opgeladen.

Maar nog belangrijker is dat het energienetwerk wordt ontlast.
Het terugleveren van deze stroom aan het energienetwerk, het zogenaamde “vehicle-to-grid” (V2G), is momenteel nog volop in ontwikkeling.
In de toekomst zal ook BMW deze technologie ondersteunen.
Dan zou je bij een stroomtekort op het energienetwerk, een hoge prijs kunnen ontvangen voor de stroom die je eerder tegen een negatieve prijs hebt verkregen, en daarmee het energienetwerk nog verder ontlasten.

2. Een geschikte laadpaal, welke 22 kW laden ondersteund.

De Zaptec Pro is een zeer geavanceerde laadpaal uit Noorwegen, die zich onderscheidt door zijn schaalbaarheid en geavanceerde technologieën zoals dynamic load balancing en fasebalancering.
Deze functies zorgen ervoor dat de beschikbare energie op een slimme en efficiënte manier wordt verdeeld over alle aangesloten voertuigen, wat leidt tot een optimale laadervaring zonder overbelasting van het systeem.

De mogelijkheid om tot 22 kW te laden maakt de Zaptec Pro geschikt voor snelladen, wat vooral nuttig is in omgevingen waar meerdere voertuigen snel moeten worden opgeladen, zoals op bedrijfsterreinen, in parkeergarages of bij appartementencomplexen.
De snelheid waarmee een voertuig wordt opgeladen met de Zaptec Pro kan echter variëren en is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder:

1. Capaciteit van het voertuig: Niet alle elektrische voertuigen kunnen 22 kW aan; de maximale laadsnelheid hangt af van wat de interne lader van het voertuig aankan.
2. Beschikbare stroomvoorziening Als de stroomvoorziening op de locatie beperkt is, kan de Zaptec Pro, in combinatie met de Zaptec Sense Loadbalancer, zijn vermogen aanpassen om overbelasting te voorkomen en dit kan invloed hebben op de laadsnelheid.
   Om met 11 kW te kunnen laden, moet de meterkast een aansluiting van 3×25 A hebben om 3×16 A aan de laadpaal te kunnen leveren.
   Als je echter met 22 kW wilt kunnen laden, moet de meterkast worden verzwaard naar minimaal 3×35 A, of zoals op deze lokatie idealiter 3×40 A, om 3×32 A aan de laadpaal te kunnen leveren.
   Dit hogere vermogen vereist een zwaardere aansluiting om het volledige laadvermogen van 22 kW mogelijk te maken.
3. Type aansluiting en kabels: De kwaliteit en specificaties van de kabels en aansluitingen kunnen ook invloed hebben op de laadsnelheid.
   Niet elke laadkabel is geschikt om met 22 kW te laden.
   Op de stekker staat de maximale toegestane stroomsterkte aangegeven: 16 A voor 11 kW of 32 A voor 22 kW.
   De Zaptec Pro laadpaal controleert automatisch de stroomsterkte van de kabel voordat er stroom naar de auto wordt gestuurd.
   Als de auto 22 kW aankan, maar de laadkabel niet geschikt is voor deze capaciteit, zal de Zaptec Pro de stroomsterkte automatisch terugschroeven naar het maximale vermogen dat de laadkabel kan verdragen.

3. De meterkast verzwaren onder spanning

Op deze locatie wordt de hoofdzekering vervangen van 3×25 A naar 3×40 A, en dit gebeurt allemaal onder spanning.
De stroom blijft dus op de leidingen staan, en de netwerkmonteur mag deze werkzaamheden alleen uitvoeren onder strikte veiligheidsmaatregelen.

In de oorspronkelijke situatie was de aardlekschakelaar voor de laadpaal maximaal 3×16 A. Deze moet je daarom als eerste vervangen, want als de stroom boven de 16 A uitkomt, zal de aardlekschakelaar direct uitschakelen.

In deze situatie hebben wij ervoor gekozen om de oude Hager aardlekschakelaar te vervangen door een nieuwe Hager 3×40 A aardlekschakelaar, zodat deze correct blijft werken als er 3×32 A doorheen gaat.

Het witte kastje op de energiemeter is de Zaptec Sense, een loadbalancer van de Zaptec Pro, die voortdurend controleert of er geen overbelasting van de totale stroom in huis plaatsvindt.
Worden bijvoorbeeld de inductiekookplaat, wasmachine, twee ovens en de vaatwasser tegelijkertijd ingeschakeld, terwijl er een laadsessie met 32 A bezig is, dan zou de hoofdzekering kunnen doorslaan.
In dat geval zal de Zaptec Pro binnen enkele milliseconden het vermogen van de laadpaal verminderen.
Na het vervangen van de hoofdzekering wordt de installatie weer verzegeld en is de meterkast klaar voor 3×40 A.
De extra netwerkkosten bedragen €116,30 per maand.

Nu zijn de meterkast en laadpaal klaar voor de toekomst.

Foto’s en verhaal Andy Smulders / Persfoto.com