Niet alleen meer duurzame stroom opwekken, maar vooral slimmer omgaan met de energie die beschikbaar is. Dat is het uitgangspunt van de Super Smart Charging Hubs (SSCH). Door zonnepanelen, energieopslag, elektrische auto’s en intelligente laadtechnologie met elkaar te verbinden, kunnen deze energiehubs het elektriciteitsnet ontlasten, duurzame energie beter benutten en de groei van elektrisch vervoer versnellen. Daarmee kunnen ze een belangrijke rol spelen bij het oplossen van netcongestie en het verder stimuleren van elektrische mobiliteit. In Nederland is netcongestie één van de grootste knelpunten van de energietransitie. Super Smart Charging Hubs dragen bij aan die transitie, zonder de krapte op het stroomnet verder aan te wakkeren.
De energietransitie vraagt om steeds meer elektriciteit. Huishoudens stappen over op elektrische auto’s, warmtepompen en elektrisch koken, terwijl bedrijven hun wagenparken elektrificeren. Tegelijkertijd groeit het aanbod van duurzame elektriciteit uit zonnepanelen en windmolens. Dat levert een paradox op, want op sommige momenten is er meer groene stroom beschikbaar dan het elektriciteitsnet kan verwerken, terwijl op andere momenten juist onvoldoende transportcapaciteit beschikbaar is. Ook speelt mee dat alle elektriciteitsbronnen op daken en via windmolens verspreid over het land staan. Dat vraagt een verzwaring en aanpassing van het stroomnet. Het simpelweg verzwaren van het elektriciteitsnet is een kostbare en tijdrovende oplossing. Super Smart Charging Hubs bieden echter een snellere en aanvullende mogelijkheid. Zij kunnen door middel van een technologisch ecosysteem de bestaande netcapaciteit veel efficiënter gebruiken door vraag en aanbod van elektriciteit lokaal op elkaar af te stemmen.
Van laadplein naar lokaal energiesysteem
Een Super Smart Charging Hub is veel meer dan een verzameling laadpalen met een batterij. Het gaat om een geïntegreerd energiesysteem waarin verschillende technieken via intelligente software samenwerken.
De belangrijkste onderdelen van dit samenspel van energiecomponenten zijn:
- Duurzame energieopwekking: zonnepanelen en eventueel andere lokale energiebronnen leveren elektriciteit.
Energieopslag: grote batterijen slaan overtollige duurzame stroom op voor momenten waarop de vraag groter is dan het aanbod.
- Slim laden: elektrische auto’s worden niet automatisch zo snel mogelijk opgeladen, maar op momenten waarop voldoende stroom beschikbaar is en het elektriciteitsnet ruimte heeft.
Bidirectioneel laden (V2G): auto’s met deze technologie kunnen stroom terugleveren aan gebouwen of het elektriciteitsnet.
- Intelligent energiemanagement: een centraal systeem stemt productie, opslag, verbruik en teruglevering op elkaar af.
Daarbij kan een zogenoemde Virtual Power Plant (VPP) verschillende energiebronnen en batterijen digitaal samenvoegen en als één flexibel energiesysteem aansturen. Zo ontstaat een lokaal netwerk dat niet alleen elektriciteit verbruikt, maar ook actief kan bijdragen aan de stabiliteit van het elektriciteitsnet. Het bijzondere is dat hiervoor grotendeels bestaande technologie wordt gecombineerd. De uitdaging zit vooral in de integratie van de verschillende technische systemen. Alle onderdelen moeten met elkaar gaan communiceren en op het juiste moment de juiste energiebeslissing nemen.
Hoe werkt de Super Smart Charging Hub in Utrecht?
Een concreet voorbeeld is de Super Smart Charging Hub van energieopslagspecialist iwell in Utrecht, bij de kantorenwijk Rijnsweerd. Voordat de hub aan de oostzijde van de stad in gebruik genomen werd had iwell veel uitdagingen met hun energiemanagement. Het bedrijf gebruikte structureel teveel stroom op de eigen aansluiting en vanwege netcongestie werd die situatie steeds ingewikkelder. Het bedrijf besluit om te investeren in de SSCH en vervolgens zonnepanelen boven parkeerplaatsen te combineren met batterijopslag en slim aangestuurde laadpunten. De zonnepanelen produceren overdag elektriciteit. Wanneer die niet direct nodig is, wordt de energie opgeslagen. Op momenten dat het gebouw veel stroom vraagt, bijvoorbeeld doordat airconditioning, kantoorapparatuur en elektrische auto’s tegelijkertijd energie gebruiken, kan de batterij bijspringen. Ook worden laadsessies van elektrische auto’s uitgesteld wanneer de beschikbare netcapaciteit beperkt is. Daarmee wordt voorkomen dat alle auto’s op hetzelfde moment maximaal vermogen vragen. Een auto hoeft immers niet direct na aankomst volledig opgeladen te worden. Als de batterij voldoende energie bevat of het stroomnet later meer ruimte heeft, kan het laden op een gunstiger moment plaatsvinden. De investering in de slimme technologie hoopt iwell binnen zo'n vier jaar terug te verdienen. De voordelen zitten dus niet alleen in een lagere belasting van het elektriciteitsnet, maar ook in een gunstiger energierekening en een efficiënter gebruik van zelf opgewekte stroom.
Europees project moet opschaling mogelijk maken
Om deze oplossingen verder te ontwikkelen en op grotere schaal toepasbaar te maken, is het Europese samenwerkingsproject Super Smart Charging Hubs opgezet. Het project wordt ondersteund door het Interreg North Sea Programme.
Binnen het project worden vier Living Labs ontwikkeld of onderzocht:
- Vlissingen (Nederland): een energiehub nabij het stadscentrum.
- Mechelen (België): een hub bij een organisatie voor sociale woningbouw.
- Helsingborg (Zweden): een energiehub gekoppeld aan een klimaatvriendelijke mobiliteitshub.
- Fælledby (Denemarken): een nieuwbouwwijk van 220.000 vierkante meter waar Vehicle-to-Grid-technologie wordt geïntegreerd.
De praktijkproeven moeten niet alleen aantonen dat de techniek werkt, maar vooral ook dat het financiële en organisatorische model haalbaar is. Want hoewel de afzonderlijke technologieën al beschikbaar zijn, is de combinatie van de verschillende onderdelen als compleet en integraal werkend energiesysteem nog niet overal bewezen. Ook verschillen regelgeving, nettarieven, aansluitvoorwaarden en veiligheidsvoorschriften voor batterijen per land, met deze pilots moet extra kennis verzameld worden waarmee de technologie op termijn schaalbaar en breed inzetbaar wordt.
Waarom zijn deze hubs zo belangrijk?
De waarde van Super Smart Charging Hubs reikt verder dan het oplossen van lokale laadproblemen. Ze kunnen een belangrijke versneller worden van de energietransitie. Door lokaal opgewekte zonne- en windenergie op te slaan en op een later moment te gebruiken, wordt minder duurzame elektriciteit verspild. Tegelijkertijd vermindert de noodzaak om op ieder moment extra elektriciteit via het landelijke stroomnet aan te voeren. Voor bedrijven bieden energiehubs bovendien mogelijkheden om binnen een bestaande netaansluiting meer elektrische voertuigen te laden, zonder dat daarvoor direct een zwaardere aansluiting nodig is. Dat is vooral interessant voor bedrijven die hun wagenpark willen elektrificeren, maar door netcongestie geen extra aansluitcapaciteit kunnen krijgen. Ook elektrische auto’s krijgen hiermee een nieuwe rol. Ze zijn niet langer uitsluitend consumenten van elektriciteit, maar kunnen dankzij bidirectioneel laden ook fungeren als tijdelijke energieopslag. Omdat auto’s een groot deel van de dag stilstaan, is er veel potentieel om hun accu’s onderdeel te maken van een flexibel energiesysteem.
VER als ambassadeur van Super Smart Charging Hubs
De Vereniging Elektrische Rijders (VER) wil door haar communicatie en voorlichting onder meer gemeenten, bedrijven, woningcorporaties en automobilisten bewustmaken van de mogelijkheden die Super Smart Charging Hubs bieden. Onderzoekers, deskundigen en projectpartners delen regelmatig hun ervaringen met slim laden, netcongestie en energieopslag en de VER streeft ernaar deze met communicatie onder de aandacht van relevante media, overheden en bedrijven te brengen. De belangrijkste conclusie van de ervaringen tot nu is dat de energietransitie niet alleen om meer zonnepanelen, windmolens, laadpalen en batterijen vraagt, maar vooral om een intelligente manier om al die onderdelen optimaal samen te laten werken. Super Smart Charging Hubs maken van elektrische auto’s, lokale energieopwekking en opslag één samenhangend systeem. Daarmee krijgt niet alleen de auto een andere rol in onze maatschappij, maar kan de beschikbare netcapaciteit beter worden benut. Elektrificatie van mobiliteit wordt zo veel minder afhankelijk van de snelheid waarmee het elektriciteitsnet wordt uitgebreid. Precies daarin ligt de grote waarde van deze hubs.
Tekst: Jos van den Bergh
Beeld: Vereniging Elektrische Rijders
