“Eigenlijk misbruiken we het elektriciteitsnet voor opslag”

19.09.2023 Niels van der Horst

De NEN-EN-IEC 61851-1 is de Europese en overkoepelende norm voor EV-apparatuur voor het opladen van elektrische wegvoertuigen, met een nominale voedingsspanning tot 1.000 V bij wisselstroom (AC) of tot 1.500 V bij gelijkstroom (DC). “In de norm wordt gedefinieerd wat voor laders er zijn, hoe ze moeten werken en waar ze aan moeten voldoen,” zegt Jan den Daas, voorzitter van de NEN-commissie NEC 69, die de normen voor elektrische voertuigen en voertuigen voor intern transport ontwikkelen. Hij is ook Lead Engineer HW bij Alfen.

“Het gaat om de type laders mode 1 tot en met 4, waarbij mode 1 degene is, waarbij je een snoertje in het stopcontact steekt. Mode 2 houdt in dat de lader als een soort kastje in de kabel zit. Dat kastje communiceert met de auto en weet bijvoorbeeld hoeveel stroom er mag lopen en hij schakelt ook uit bij overbelasting. Mode drie is hetzelfde alleen dan vast geïnstalleerd, zoals alle laadpalen langs de weg en bij mensen thuis. Mode vier zijn de DC laders. Daar komt al gelijkspanning uit en het betreft meestal snelladers.”

Bijzonder (elektrisch) vervoer
“Ze zijn ook al bezig met een grotere variant daarvan voor bussen en vrachtwagens die met 100 tot 500 kW kunnen laden,” vervolgt Den Daas. Laatste zijn samen met een enorm DC laadplein ook ingezet bij de Maasvlakte voor de elektrische versies van bijzonder vervoer zoals shovels en hijskranen. Die inzet was een gevolg van de eis om de CO2-uitstoot te beperken. “Die machines kunnen niet altijd over de weg rijden, in welk geval de accu op een vrachtwagen gebracht worden. Maar dat is dus mode 4, echt voor bedrijven.”

Trolleybus
Wat zijn op dit moment de ontwikkelingen als het gaat om laadpalen voor EV? “De trolleybus, met een moderne versie, wordt nieuw leven ingeblazen,” aldus Den Daas. “Die moeten alleen zo snel laden, dat de aansluitkabels behoorlijk fors, zwaar en ook stijf worden. Ze moeten ook flink aangedrukt worden voor het laden, waardoor er veel ontwikkelingen zijn om die fysiek zware handeling te automatiseren via bijvoorbeeld een robot. ABB doet veel in die hoek.”

Kinderschoenen
Met transformatorstations, energieopslagsystemen, laadpalen voor elektrische auto’s en een diversiteit aan andere producten en diensten, begeeft Alfen zich midden in het reilen en zeilen van het elektriciteitsnet. Qua laadpalen zitten ze met name in de hoek van de Mode 3 laadpalen. “Voor de thuisgebruiker die met 3,6 kW laadt tot openbare netten waarbij een hele groep laadpalen wordt neergezet via de netbeheerder. Wat in dat segment momenteel speelt, is onder andere schaalvergroting, want over de grens is het soms nog schrikken.

Betrouwbaarheid en comptabiliteit
Den Daas: ”Qua aantal (snel)laadpunten, apps en pasjes staat het in grote delen van het buitenland allemaal nog in de kinderschoenen. Tijdens een autorit naar Lille waren de laadpunten die op de app stonden niet te vinden.  Degenen die ik bij benzinestations tegenkwam, stonden weer niet in de app maar daar werkten mijn laadpasjes niet!” Hij ziet dat er nog veel te doen is op het gebied van betrouwbaarheid en compatibiliteit. “Er wordt qua regelgeving aan gewerkt dat iemand met zijn eigen betaalpas overal kan betalen.”

Laadpalen en congestie
“Het thuisladen gaat in Nederland goed. De uitdagingen liggen, net als bij zonnepanelen en windmolens, bij het net dat het nog maar nauwelijks aan kan. De pieken bij veel zon en ook het laden als mensen terugkomen van het werk, zijn te hoog.” Het is een enorm frustrerende kwestie als een bedrijf honderd panelen op het dak heeft maar het systeem vaak uit staat. “Nieuwe aanvragen en verzwaringen worden ook uitgesteld,” voegt Den Daas toe. “Er zijn wachttijden van jaren in de gebieden waar dit met name speelt. Via laadpalen kan een bijdrage worden geleverd wanneer de back office of netbeheerder de laadsnelheid groepsgewijs omlaag brengt of zelfs stillegt.”

Salderingsregeling
Den Daas: “Wanneer de regering de saldering gaat terugdraaien, zullen een heleboel mensen wakker worden. Dan wil iedereen software die regelt dat de auto alleen laadt als het goedkoop is en de wasmachine start als de zon schijnt.” Nu hoeven PV bezitters alleen aan het eind van het jaar te betalen en als het gebruik hoger ligt dan de opwek, is er niets aan de hand. “Momenteel hebben de meeste mensen daarom helemaal geen zin om in een app te duiken. Die willen gewoon kunnen wegrijden wanneer dat nodig is.”

Optimaliserende software
“Door de veranderende wetgeving ga je alleen een heel andere markt krijgen. Dan zal er door de financiële prikkel wél heel veel gekeken worden naar software die de zaak optimaliseert en bereidheid zijn om laadmomenten te plannen op voorspelde zonneschijn.” De meeste laadpalen kunnen al aangestuurd worden door software maar krijgen de opdrachten hiertoe nog niet. “Ook de thuisaccu zal belangstelling krijgen. Die laad je dan overdag vol zodat je ’s avonds iets anders kan doen met de opgewekte stroom.”

DC laden
Den Daas ging ook even kort in op de situatie dat een huis op DC draait. “Het is niet zo dat je de opgewekte gelijkstroom van een zonnepaneel direct in de accu van je auto of thuisbatterij kan stoppen. Omdat je niet weet hoeveel spanning de zonneschijn oplevert, is ook in die situatie een omvormer nodig die de stroom naar de benodigde spanning brengt. Wel is het zo dat DC/DC-omvormers een stuk efficiënter werken dan eerst teruggaan naar 230V AC 50Hz, zodat daarmee een voordeel behaald wordt.”

Misbruik
“Eigenlijk misbruiken we het elektriciteitsnet voor opslag,” klinkt Den Daas stellig. “Het is een heel groot log stuwmeer met energie. Als we wat over hebben via opwek, gooien we dat er in en als we de auto ’s nachts willen laden, trekken we er weer wat uit. Hartstikke gemakkelijk maar we betalen niet voor die functie. Energiemaatschappijen hebben er wel last van en moeten er veel voor doen maar krijgen er niks voor. Dat verandert ook met de afschaf van de salderingsregeling en dat is in mijn ogen wel terecht.”

Aansturen voor balans
“Wat er ook aankomt, is dat de elektrische auto gaat terug leveren aan het grid. Ten tijde van opwek- en vraagpieken zou de netbeheerder maar wat graag de buffer van alle EV accu’s erbij hebben. Daar zouden ze dan ‘peak shaving’ (aftoppen van de pieken, red.) mee kunnen uitvoeren. Over wie de regie in handen krijgt wat betreft de laadsnelheid – waar ook mee gestuurd kan worden ten behoeve van de netbalans – is strijd gaande tussen de netbeheerders en laadpaalexploitanten.” De elektrische-autobezitter die de accu van zijn of haar auto ter beschikking stelt, verliest dan een deel van de regie en krijgt – bij de inzet van de batterij als buffer – te maken met een sneller slijtende accu. Eigenaren zullen daar iets voor terug willen zien.

Accu als thuisbatterij
Tot slot zijn er ontwikkelingen gaande waarbij de accu van een auto als thuisbatterij fungeert, hetgeen de drukte op het net eveneens zou verminderen. “Er is dan waarschijnlijk nog een lader nodig die de DC uit de auto omzet voor thuisgebruik. Bij een thuisbatterij gaat het meestal om zo’n 10 kWh en daar betaal je 1000, 2000 euro voor. De auto voor de deur heeft een accu van 40 tot 70 kWh. Stel je gebruikt de hele nacht stroom van die accu, dan gaat dat in totaal om circa 5kWh. Dat is dus een klein deel van het totaal. Dan zouden Mode 4 DC laders met niet heel veel vermogen de stroom terug aan het net kunnen leveren voor thuisgebruik, bestuurd door jouw slimme energy management systeem. Mede met het oog op de risico’s van batterijen in huis is dit een aanlokkelijke oplossing,” voorziet Den Daas.