Elektrische voertuigen worden steeds vaker gezien op de wegen. Maar zoals elke nieuwe technologie roept de overstap naar EV’s ook vragen op. In dit geval is een van de grootste zorgen: Zal het opladen van elektrische auto’s het elektriciteitsnet overbelasten?
Het antwoord op deze vraag hangt – net als bij veel andere mobiliteitsuitdagingen – af van planning en technologie. Maar laten we eerst begrijpen wat er op het spel staat.
Elektrische auto’s en het elektriciteitsnet
Het bestaat weinig twijfel dat elektrische voertuigen de toekomst van particuliere mobiliteit zijn. Tegen het einde van dit jaar zullen er meer dan 27 miljoen elektrische passagiersvoertuigen op de weg zijn, plus ongeveer twee miljoen elektrische bussen en bedrijfsvoertuigen en nog veel meer twee- en driewielers.
En regeringen maken er al plannen voor. Neem de Verenigde Staten, waar president Biden zich ten doel heeft gesteld tegen 2030 500.000 nieuwe openbare oplaadpunten te bouwen. Dat zal de vraag naar elektriciteit aanzienlijk vergroten.
De technologie die EV’s met zich meebrengen belooft milieuvriendelijker te zijn dan de huidige motoren, die afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen. Dat betekent minder vervuilende emissies door transport, die momenteel ongeveer een kwart van alle emissies vormen.
EV’s verbruiken slechts een vierde tot een derde van de energie, vergeleken met voertuigen die op gas rijden. Dat komt omdat de energie van fossiel aangedreven motoren meestal als warmte eindigt. Bij EV’s daarentegen wordt tot 90% van de energie gebruikt om het voertuig voort te bewegen.
Grijze smog of blauwe lucht?
Onze e-gids “Mobiliteit en duurzaamheid voor steden en gemeenten” legt uit hoe maatregelen voor schone lucht succesvol zijn.
Hoeveel stroom zullen EV’s nodig hebben?
Natuurlijk zal het opladen van de batterijen van EV’s leiden tot meer elektriciteitsverbruik. Hoeveel precies, is een vraag die op tafel ligt voor elke regio of land dat EV’s invoert of van plan is dat te doen.
Dr. Matthias Pfriem, EV-deskundige bij de PTV Groep, legt uit: “Over het algemeen zal de overgang naar elektrische mobiliteit niet het risico met zich meebrengen dat er niet genoeg elektrische energie zal zijn om de voertuigen te bevoorraden. Maar aangezien onze distributienetwerken niet zijn ontworpen voor die extra belasting, kunnen er lokale knelpunten ontstaan”.
De oplossing? Volgens Pfriem “volstaan in sommige gevallen maatregelen voor belastingsbeheer om een te grote gelijktijdige belasting te voorkomen. In andere gevallen moet het distributienetwerk worden versterkt, bijvoorbeeld door sterkere transformatoren en onderstations of zelfs extra kabels.”
Maar, voegt hij eraan toe, technologie moet een rol spelen in de planningsfase. “Een transportmodel kan helpen om in een vroeg stadium in te schatten waar in de toekomst extra belasting door het opladen van EV’s kan worden verwacht en kan de werkzaamheden voor mogelijke netversterkingsmaatregelen sturen”, aldus Pfriem.
De som van dit alles leidt tot de conclusie dat er momenteel geen overbelasting van het net dreigt, zelfs niet wanneer er meer EV’s op de weg komen.
Uitdagingen van de EV-infrastructuur
Een grote uitdaging bij het plannen van een oplaadinfrastructuur voor EV’s is dat het aanbod de vraag moet voorblijven. Daarom is er in het begin vaak geen aantrekkelijke business case. Vanuit zakelijk oogpunt zijn veel oplaadlocaties een gok dat het aantal EV’s daar aanzienlijk zal groeien.
Een tweede uitdaging is misschien nog wel groter. Het is wat je moet hebben om een goede EV-laadinfrastructuur te bouwen. Je hebt het volgende nodig:
- laadapparatuur
- hardware
- de exploitant zelf
- aansluiting op het distributienetwerk
Matthias Pfriem verduidelijkt: “De opbouw van EV-laadinfrastructuur in de openbare ruimte is een proces met meerdere belanghebbenden. De uitdaging is om alle betrokken partijen en hun belangen op een efficiënte manier te coördineren om snel vooruitgang te boeken.”
Positief is dat EV’s kunnen opladen tijdens daluren wanneer het net extra stroom heeft. Dit kan ertoe leiden dat nutsbedrijven EV-klanten lagere prijzen aanbieden als zij hun voertuigen tijdens deze tijden opladen. Lees voor meer informatie over dit onderwerp het PTV Blog artikel over het voorspellen van de vraag naar laadstations.
Een betere planning van de EV-infrastructuur
Hoe kunnen overheden en nutsbedrijven de distributie van oplaadpunten voor elektrische voertuigen beter plannen om het net niet te overbelasten? Door met software transportmodellen en plausibele scenario’s te maken, kunnen overheden inschatten waar en wanneer ze extra belasting van het elektriciteitsnet kunnen verwachten.
Op die manier kunnen ze ook inschatten welk soort belasting ze kunnen verwachten – bijvoorbeeld standaardladen of snelladen.
“Als je de topologie van het distributienet kent, kun je die gebruiken om locaties te kiezen waar er overlap is tussen de vraag naar laad-energie en de resterende nethostingcapaciteit in het netwerk”, legt PTV Group-expert Pfriem uit.
Modellering en simulaties dragen bij aan een betere planning van laadinfrastructuur voor EV’s door eerst de mobiliteit van de bevolking in het plangebied in te schatten. Zo kan het bestaan van lage-emissiezones leiden tot een verhoogd gebruik van EV’s en dus tot meer vraag naar laadstations.
Met agentgebaseerde modellen kunnen alle verplaatsingen gedurende een dag worden voorgesteld. Wanneer die met EV’s worden afgelegd, kan het model locaties en tijdstippen voor het opladen identificeren.
“De aggregatie van al die verplaatsingsketens in het model zal leiden tot een ruimtelijke verdeling van de laadvraag in het gebied en helpen bij de planning van een adequate laadinfrastructuur om aan die behoeften te voldoen”, aldus Pfriem.
Hij voegt eraan toe dat het helpt om locaties te prioriteren, informatie te geven over mogelijke werkzaamheden in het distributienetwerk en een inschatting te geven van de business case van een potentiële oplaadlocatie.
Uiteindelijk zal een betere planning van de EV-infrastructuur de bevordering van e-mobiliteit in steden en daarbuiten ondersteunen, zonder het elektriciteitsnet te overbelasten.