Met de opkomst van EV’s wordt ook het principe van (echt) slim laden steeds relevanter.

“With an electric [car], you can get your pleasure free from trouble, you can have your spin in the fresh, pure air without fussing with dirty machinery or working in an ill-smelling garage. The electric [car] is ready when you are. You take your place and you’re off, silently, smoothly, swiftly, threading your way with perfect ease through the most crowded city traffic, stopping and starting without the slightest trouble”.

Bovenstaand citaat komt niet uit de laatste campagne van Tesla, VW etc. maar verscheen in een artikel uit de New York Times van 1911. Ook toen was elektrisch vervoer in opkomst, met name als vervanging van paard en wagen of stoom-aandrijving. Parallel ontwikkelde zich ook de benzine-aangedreven verbrandingsmotor, alhoewel elektrische aandrijving het in eerste aanzet leek te winnen door de schonere en geluidsarmere technologie. Door het geringe dagelijkse gebruik (wegen buiten de steden waren nog niet erg begaanbaar), was ook de geringe capaciteit van de toen-beschikbare batterij-technologie geen restrictie. De ontwikkelingen leken zo voorspoedig dat Thomas Edison en Henry Ford samenwerkten om een betaalbare elektrische auto te produceren.

Na een aantal vergeefse pogingen kwam het project echter ten einde voornamelijk doordat Ford in staat was een efficiënte verbrandingsmotor te produceren in zijn T-model die veel goedkoper was dan het elektrische alternatief. Ook droeg de (afwezigheid van) een goede oplaad-infrastructuur in vergelijk met de mogelijkheden om benzine te verkrijgen sterk bij aan het verdwijnen van de elektrische auto’s uit het dagelijkse leven in de periode vanaf 1925.

Fast-forward naar het huidige tijdsgewricht – ook nu is (volledig) elektrische aandrijving weer in competitie met de verbrandingsmotor. Deze keer lijken de voortekenen echter gunstiger voor een uiteindelijke overwinning van de elektromotor. Dit natuurlijk men name gedreven door de energietransitie; echter ook op “eigen kracht” kan de elektrische aandrijving zich staande houden t.o.v. de verbrandingsmotor. Zo zijn als voordelen te noemen (bovenop de milieu-voordelen):

  • Minder energieverbruik. De “Well-to-Wheel” efficiency van een verbrandingsmotor is ca. 20%, terwijl dit getal voor een elektrische aandrijving op ongeveer 40% ligt (o.b.v. de huidige elektriciteitsmix).
  • Lagere onderhoudskosten – doordat er veel minder bewegende delen zijn is er ook veel minder onderhoud nodig. Het traditionele dealer-model van verkoop- en onderhoud zal daardoor ook ingrijpend veranderen. 
  • Batterijen (het duurste onderdeel van een elektrische auto) worden alleen maar goedkoper in de toekomst – dit zorgt ervoor dat vaste kosten omlaag gaan (en ook door het ontstaan van een 2e-handsmarkt in auto’s en batterijen).
  • De elektromotoren zijn stiller dan verbrandingsmotoren – dit heeft als voordeel dat bijv. vroege supermarkt-beleveringen ook minder problematisch zijn.
  • Ritten naar de benzinepomp zijn niet meer nodig, opladen kan in principe overal waar een netaansluiting beschikbaar is.
  • EV’s kunnen automatisch starten met laden bij lage elektriciteitsprijzen en stoppen met laden bij hoge prijzen, waardoor geprofiteerd kan worden van de sterke schommelingen in de dagelijkse elektriciteitsprijzen

Natuurlijk zijn er ook een aantal nadelen t.o.v. de traditionele auto met een verbrandingsmotor te noemen zoals de prijs van de batterij, het beperktere bereik per volle lading, de oplaadtijd en de zich nog ontwikkelende infrastructuur. Echter dit zijn allemaal zaken die oplosbaar zijn.

Overigens gelden bovenstaande voordelen niet alleen voor personenvervoer maar a fortiori ook voor het logistiek verkeer en het openbaar vervoer. Het gebruik van elektrische trucks & bussen zal in de nabije toekomst eveneens significant groeien.

Met toenemende aanwas van elektrische voertuigen zal het slim laden (met de nadruk op “slim”) ook in belang toenemen.

Slim laden wordt nu reeds toegepast in vereenvoudigde vorm door bijvoorbeeld het laadvermogen (laadsnelheid) af te knijpen tijdens de ochtend- en avondpiek (load balancing) of door het laadvermogen aan te passen aan het beschikbare vermogen (dynamische load balancing) of door gebruik te maken van een ouderwetste tijdklok om te laden op nachtstroom. Dit zijn betrekkelijk eenvoudige oplossingen, maar door het ontbreken van aantrekkelijke incentives voor particulieren starten de meeste EVs nog steeds direct met laden op het moment van aankomst. Figuur 1 laat dit in een notendop zien. De piek-laadmomenten zijn wanneer het aanbod van zonne-energie niet op haar maximum is en ten tweede vindt het laden plaats op momenten dat de day-ahead prijs relatief hoog is.

EV’s laden op dit moment vooral op de duurste momenten

Echter, er zijn meerdere verbeteringsslagen mogelijk ten opzichte van dit alternatief. Zo kan het laden bijvoorbeeld gestuurd worden op basis van de day-ahead prijs en op basis van voorspelde onbalansprijzen. Hiermee kan worden geprofiteerd van de circa 2.000 uur per jaar met lage of zelfs negatieve elektriciteitsprijzen (op de onbalansmarkt). Daarnaast kan zonder extra benodigde hardware het laden worden gepland op momenten dat er volgens lokale weervoorspellingen veel eigen zonnestroom wordt opgewekt. Deze volgende generatie van slim laden wordt door Recoy op dit moment ontwikkeld voor fleetowners. Hierbij richten we ons primair op bedrijven, waarvan de voertuigen een bekende vertrektijd hebben (o.a. transportbedrijven en OV-vervoer). In samenwerking met transportbedrijf BREYTNER, de eerste transporteur in Nederland met een volledig elektrisch wagenpark, en een OV-bedrijf zal vanaf de nazomer 2020 voor een periode van een jaar een pilotproject starten waarbij op basis van een ontwikkeld optimalisatie-platform e-trucks en elektrische bussen tegen significant lagere kosten geladen worden. De data die tijdens de pilot verzameld wordt zal door Recoy gebruikt worden om verdere potentiële besparingen gedetailleerder in beeld te brengen. 

Met Next Generation Smart Charging  verwachten wij de kosten per kilometer voor fleetowners die beschikken over energieflexibiliteit te kunnen verlagen. Daarnaast maken we hiermee de business case voor eigen opwek met zonnepanelen interessanter. Dit is om meerdere reden belangrijk voor de energietransitie:

  • geen publieke weerstand tegen het aanleggen van zonnepanelen op industrieterrein en warehouses.
  • grote PV-installaties zijn door schaalvoordelen goedkoper en hebben minder subsidie nodig
  • in vergelijking met huishoudens is het eigen verbruik overdag relatief hoger, waardoor meer van de opgewekte stroom zelf benut kan worden (lagere belasting van het elektriciteitsnet).

Middels deze aanpak hoopt Recoy niet alleen de business-case voor elektrisch vervoer te verbeteren. Door de verdere integratie van zon- en windenergie zal de behoefte naar flexibiliteitsopties toenemen. In de toekomst verwacht Recoy de kosten per kilometer van fleetowners verder te kunnen verlagen door niet alleen uitgesteld te laden, maar ook terug te leveren vanuit de voertuigen (Vehicle-to-Grid) en door de energieflexibiliteit van fleetowners ook op andere markten te verwaarden zoals de primaire en secundaire reservemarkten van TenneT en de intraday markt.

Het grote voordeel van Next Generation Smart Charging is dat het de goedkoopste optie is van alle flexibiliteitsopties: omdat de batterij van het voertuig al betaald is voor de primaire functie (transport) en het voertuig sowieso opgeladen moet worden zijn de marginale kosten lager dan alle andere opties waar flexibiliteit mee geleverd kan worden. Zodra de prijs een fractie lager is dan de normale marktprijs is het voor EVs al interessant om te starten met laden.

Voor de particuliere markt blijven er helaas geen interessante prijsprikkels om slim te laden op eigen zon. De salderingsregeling voor kleine Zon PV-installaties is verlengd tot en met 31 december 2022 en vanaf 2023 mag je jaarlijks 9% minder salderen. Dat zet nog geen zoden aan de dijk, zeker gezien de hoge energiebelasting, ODE en vaste prijs per kWh voor de transportkosten.

Voor de zakelijke markt is het nu al wel interessant om zelf-consumptie van zonnestroom te vergroten. Grootverbruikers kunnen hun zonnestroom niet salderen, maar ontvangen SDE+ subsidie voor de geleverde stroom. Deze subsidie voor zelf-geconsumeerde PV stroom is lager dan voor stroom die aan het net terug is geleverd. Desondanks is er voldoende incentive, met name omdat bedrijven kunnen kiezen voor een flexibel elektriciteitscontract met exposure naar onbalansprijzen en daarnaast zelf-consumptie zorgt  voor een besparing op de energiebelasting, ODE en transportkosten.

“Met Next Generation Smart Charging verwachten wij de kosten per kilometer voor fleetowners te kunnen verlagen”

Onder de opvolger van de SDE+, heel creatief ‘SDE++’ genoemd, staat CO2 besparing centraal. Het consumeren van zelf-opgewekte PV-stroom leidt tot lagere CO2 emissies dan het consumeren vanaf het net, dus als de nieuwe regeling consequent wordt toegepast zou er voor ‘niet-net levering’ een hogere SDE++ subsidie moeten gelden dan onder de SDE+. De redenen dat niet-net levering leidt tot lagere CO2 emissies dan leveringen van stroom aan het net zijn:

  • Bij het terugleveren van stroom treden distributie en transmissieverliezen op bij het tweemaal passeren van een MS/LS transformator. Dit levert netverliezen van circa 2% op;
  • Er wordt voorkomen dat windturbines en zonneparken bij negatieve onbalansprijzen curtailment moeten toepassen, hetzelfde geldt voor curtailment om congestie te voorkomen.
  • In de toekomst wordt het mogelijk om EVs rechtstreeks DC-DC op te laden, waardoor de omvormingsverliezen circa 10% lager zijn.

Hierdoor wordt des te interessanter voor fleetowners om te investeren in elektrificatie van hun wagenpark, zonnepanelen en slim laden!

Klik hier voor meer informatie over Next Generation Smart Charging: www.recoy.com/NGSC

Auteurs: Roland Kahmann & Sjoerd Wittkampf

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *