Hoe zit dat eigenlijk als straks iedereen elektrisch gaat rijden? Kan het elektriciteitsnet het wel aan wanneer we allemaal bij thuiskomst onze auto gaan opladen? Je hebt deze vraag vast wel eens voorbij horen komen. En dit vraagstuk houdt ook belangrijke sectoren zoals energiemaatschappijen, fabrikanten van laadpalen en autofabrikanten bezig. Bedrijven zijn continu bezig met het ontwikkelen van nieuwe technologieën. Er worden oplossingen gezocht voor uitdagingen die wellicht in de toekomst een rol zullen spelen. Zoals het stabiliseren van het elektriciteitsnet wanneer een groot deel van het land in bezit zal zijn van een EV (electric vehicle). Mogelijke oplossingen zijn vehicle-to-load (V2L) en vehicle-to-grid, (V2G).
In dit artikel gaan we in op vehicle-to-grid (V2G) en hoe het van toepassing kan zijn.
Wat is V2G opladen precies?
Een elektrische auto moet opgeladen worden. In de meeste gevallen gebeurt dit door een laadpaal te gebruiken. De laadpaal, die gekoppeld is aan jouw huisaansluiting zal stroom leveren aan de auto om deze weer op te laden. De stroom die aan jouw meterkast zal worden geleverd is afkomstig van energiemaatschappijen. Deze elektriciteitsaansluiting heeft een bepaalde capaciteit. Bij het afsluiten van een aansluiting kies je een type stroomaansluiting, afhankelijk van je behoefte. Veel voorkomende thuis-aansluitingen zijn 1x35A of 3x25A. Om jouw huis, en de huizen in de rest van de straat te kunnen voorzien van stroom heeft de energieleverancier een ondergronds elektriciteitsnetwerk aangelegd.
Ook dit elektriciteitsnetwerk heeft een maximumcapaciteit. Met de toenemende vraag naar elektrische auto's stijgt ook de vraag naar stroom. Simpelweg omdat al deze elektrische auto's ook opgeladen moeten worden. Dit kan voor uitdagingen zorgen op het bestaande elektriciteitsnetwerk. Wanneer iedereen de auto gelijktijdig zal gaan laden bestaat er een kans dat het netwerk overbelast raakt. Om dit te voorkomen zoeken energiemaatschappijen evenals autofabrikanten en laadpaalfabrikanten naar oplossingen. Het verzwaren van de bekabeling zou de uitdaging kunnen verhelpen maar brengt veel kosten met zich mee. Een andere oplossing is het slim verdelen van de beschikbare capaciteit of door elektrische auto's als buffer in te zetten om het net te stabiliseren. Deze laatste optie noemt men “vehicle-to-grid”, afgekort V2G of bi-directioneel laden. Vanuit het Engels vertaald betekent dit “van het voertuig naar het net”. In het kort houdt dit in dat de stroom uit de batterijen van elektrische auto's ook terug geleverd kan worden aan het net.
Wat kun je in de praktijk met V2G techniek?
V2G zorgt ervoor dat het elektriciteitsnet in evenwicht blijft. In de praktijk kan V2G techniek ervoor zorgen dat de capaciteit op de juiste manier zal worden verdeeld over verschillende huishoudens. Zo blijft een thuisnetwerk in geval van nood alsnog stabiel. Elektrische auto's kunnen naast stroom terug leveren aan het net ook de overtollige energie opslaan om deze later te gebruiken. Tenslotte blijkt uit onderzoek dat auto's 95% van de tijd geparkeerd staan. Een EV (electric vehicle) kan je, daarom ook zien als een energieopslag op wielen.
Daarnaast kan vehicle-to-grid ook financiële voordelen bieden voor de consument. Wanneer je bijvoorbeeld in bezit bent van zonnepanelen kun je overdag de auto laden doormiddel van de zonnepanelen. De stroom die je niet nodig hebt, bijvoorbeeld omdat je de volgende dag de auto niet hoeft te gebruiken of enkel voor kleine ritten, kun je in de avond inzetten om het huishouden te voorzien van stroom. Door deze toepassing gebruik je milieuvriendelijke en veel goedkopere stroom van de zonnepanelen in plaats van de reguliere stroom tegen het kWh-tarief bepaald door de energiemaatschappij. Een energiemaatschappij kan het opladen in daluren eventueel ook belonen door een bepaald tarief uit te keren.
De voor- en nadelen van V2G
Bi-directioneel opladen heeft dus een aantal grote voordelen. Enerzijds kun je overbelasting van het elektriciteitsnetwerk voorkomen en anderzijds kan de elektrische auto het huishouden ook voorzien van goedkope energie. Als consument kun je zowel geld verdienen, door stroom terug te verkopen aan het net, als het besparen door te laden in daluren. Toch kent vehicle-to-grid ook nadelen. Allereerst dient de auto in kwestie geschikt te zijn voor V2G laden. Hiervoor moet de auto zijn uitgerust met een bi-directionele lader die DC (gelijkstroom) om te zet naar AC (wisselstroom). Op het moment zijn er slechts een handjevol auto's die zijn uitgerust met deze techniek. Een voorbeeld is de Nissan Leaf.
Daarnaast dient ook de laadpaal deze techniek te ondersteunen. In de meeste gevallen zijn het DC (gelijkstroom) laders die deze techniek ondersteunen. Dit houdt in dat de wisselstroom in de laadpaal zal worden omgezet naar gelijkstroom. Bij een AC (wisselstroom) laadpaal zal de omvorming al in de auto plaatsvinden. De benodigde techniek in zowel de laadpalen als in de voertuigen is duur en dat is terug te zien in bijvoorbeeld de prijzen van dergelijke laders. Een ander nadeel is de verrekening van de stroomkosten. Het is namelijk lastig bij te houden waar en wanneer de auto is opgeladen, wat de kostprijs per kWh is geweest en wanneer deze binnen het huishouden weer is ingezet. Om een voorbeeld vraagstuk te noemen: hoe weet een werkgever wanneer je een auto op het kantoor oplaadt en deze stroom vervolgens thuis gebruikt of dat deze stroom gebruikt is voor zakelijke ritten?
Alternatieven op V2G
Uiteraard is V2G laden niet de enige oplossing om het net te stabiliseren en slimmer te kunnen opladen. Alternatieven kunnen het gebruik van “Smart Charging” zijn, waarbij kunstmatige intelligentie zal worden toegepast om te bepalen wanneer het een goed moment is om jouw auto op te laden. De laadpaal zal weten wanneer de auto geladen dient te zijn en past daarop het laadpatroon aan. Autofabrikanten bieden dikwijls ook oplossingen in de vorm van 'uitgesteld laden'. Je geeft de vertrektijd op in de auto of via een smartphone applicatie van het voertuig. De auto is vervolgens zelf in staat om te beslissen wanneer het laden gestart kan worden, bijvoorbeeld tijdens de daluren.
Een concretere oplossingen is het installeren van thuisbatterij, waarbij overtollige energie, die bijvoorbeeld overdag via de zonnepanelen is vrijgekomen, kan worden opgeslagen in batterijen. De batterijen kunnen vervolgens de auto voorzien van stroom zonder het net te belasten. Hiermee bespaar je op de stroomkosten en voorkom je overbelasting. Onder andere Tesla biedt een dergelijke “Powerwall”. Het nadeel? De aanschaf en installatiekosten zijn hoog.
De toekomst van bi-directioneel laden
Verschillende belanghebbenden investeren volop in V2G-techniek. Onder andere autofabrikanten voeren in verschillende landen testen uit met V2G opladen. Een toekomst waarin V2G een steeds grotere rol gaat spelen is daarom niet ondenkbaar. Om bi-directioneel laden mogelijk te maken zal er echter naar meer gekeken moeten worden dan de werking. De gewilligheid van EV-eigenaren en de wetgeving omtrent het terug leveren van stroom zal ook een bepalende rol hebben. Een feit blijft dat de markt razendsnel in ontwikkeling is met nieuwe of verbeterde technieken als gevolg.
Bron: autovanmorgen.nl