Flexibel laden voor optimaal energiegebruik

De elektrische auto is een belangrijk wapen in de strijd tegen de uitstoot van CO₂, want elektrische auto's maken bij het rijden geen gebruik van fossiele brandstoffen. En elektrisch rijden stoot geen CO₂ uit. Dit maakt ons, als maatschappij, minder afhankelijk van fossiele brandstoffen. En het biedt kansen voor een optimaler gebruik van het elektriciteitsnet. Een elektrische auto kan namelijk flexibel laden en energie opslaan in batterijen op de momenten dat het aanbod van energie uit hernieuwbare bronnen, zoals wind en zon, het grootst is. Dit maakt het mogelijk om extra laadpalen toe te voegen aan het elektriciteitsnet zonder dit te hoeven verzwaren. Dit vraagt wel om flexibiliteit van EV-rijders en netbeheerders met het oog op laadsnelheid.

Spitstijden op het elektriciteitsnet

Net als de snelweg en het spoor kent het elektriciteitsnet spitsuren. Het energieverbruik neemt toe vlak voor de ochtendspits, als mensen ’s morgens de verlichting aan doen, en het koffiezetapparaat, de waterkoker en andere apparaten gebruiken. En wanneer mensen thuiskomen van hun werk, het avondeten bereiden en TV kijken. Het elektriciteitsnetwerk slibt dan dicht en dat staat uitbreiding met nieuwe elektriciteitsaansluitingen in de weg.

Het Amsterdamse elektriciteitsnet staat al behoorlijk onder druk, flexibel gebruik is daarom erg belangrijk en wordt een essentieel onderdeel van de toekomstige energiehuishouding. De transitie naar een uitstootvrije stad maakt deze ontwikkelingen nog urgenter.

Uit een proef met slim laden blijkt dat het mogelijk is om meer elektrische auto’s op te laden op het drukke elektriciteitsnet van Amsterdam. “Met slim laden kunnen drie tot vier keer meer nieuwe laadpunten geplaatst worden binnen de grenzen van het bestaande elektriciteitsnetwerk”, aldus Pieter van Ommeren, directeur Vattenfall InCharge.

Bij de proef is gebruikgemaakt van flexibele laadsnelheid op openbare laadpunten voor elektrische auto’s. De laadsnelheid past zich aan aan het totale aantal auto’s dat op een bepaald moment laadt en de capaciteit die op dat moment op het stroomnet beschikbaar is.

Van december 2021 tot oktober 2022 is op 126 laadpunten verspreid over 10 Amsterdamse wijken een proef gedaan met flexibele oplaadsnelheid voor elektrische auto’s, ook wel bekend als Flexpower. Gebruikers konden hun elektrische auto inpluggen zoals zij gewend waren, maar de snelheid van laden hing zowel af van het aantal ladende auto's in de buurt als van de actuele beschikbare capaciteit van het elektriciteitsnetwerk.

“Flexpower zorgt ervoor dat auto’s in een buurt de beschikbare stroom onderling verdelen”, licht Van Ommeren toe. “Zijn er in de buurt auto's klaar met laden en blijven ze aan de lader staan? Dan wordt de stroom van de niet-gebruikte laadpunten verdeeld over de andere auto’s.” Auto’s krijgen ook extra stroom als er meer energie beschikbaar is op het elektriciteitsnet, bijvoorbeeld door lokale energieopwekking. Als er weinig stroom beschikbaar is en veel auto’s tegelijk opladen, krijgen ladende auto’s tijdelijk minder stroom. “Aan het eind van de laadsessie merken gebruikers over het algemeen niets van de schommelingen in de laadsnelheid”, aldus Van Ommeren.

Een belangrijk uitgangspunt van de proef was dat de eigenaren van de elektrische auto’s geen hinder ondervonden van de flexibele laadsnelheid. In de praktijk wordt de snelheid van een laadsessie alleen lager als er weinig ruimte op het elektriciteitsnet is en/ of wanneer er veel auto’s tegelijk laden. Omdat elektrische auto’s meestal veel langer ingeplugd staan dan dat ze opladen, merkten de gebruikers in de praktijk meestal niks van de proef en was hun auto volledig opgeladen binnen de parkeertijd. Alleen bij de auto’s die kort parkeerden zagen de onderzoekers een gering effect. Dit betrof slechts 13% van de laadsessies. Deze auto’s kregen ten opzichte van een laadsessie zónder slim laden 4,8% minder energie.

Drie tot vier keer meer laadpunten

Door deze manier van slim laden ontstaat tot ruim drie keer meer ruimte voor nieuwe laadpunten zonder dat de piekbelasting op het elektriciteitsnetwerk hoger wordt. Dat komt omdat netbeheerders niet langer het maximale vermogen voor elk laadpunt hoeven te reserveren. Zonder Flexpower was dit in de situaties waarbij heel veel voertuigen tegelijk zouden opladen wel noodzakelijk.

Slim laden op alle publieke laadpunten

Flexpower is zo succesvol dat het onderdeel wordt van het nationale opschalingsprogramma ‘Slim Laden voor Iedereen’, waar in het kader van de Nationale Agenda Laadinfrastructuur (NAL) aan wordt gewerkt. De gemeente Amsterdam werkt aan het toepassen van het Flexpower-concept op alle huidige en toekomstige publieke laadpunten in Amsterdam. Daarmee brengt zij de succesvolle proef ook in de praktijk.

Het onderzoeksproject Flexpower 3 was een samenwerking van de gemeente Amsterdam, netbeheerder Liander, Heijmans, Vattenfall, de Hogeschool van Amsterdam en ElaadNL.