Als je een typische Amerikaan bent, kom je thuis van je werk en begin je aan de schakelaars en knoppen te draaien – de was doen, eten koken, tv kijken. Nu zoveel andere mensen hetzelfde doen, is de druk op het elektriciteitsnet in woonwijken op dit moment het grootst. Die vraag zal alleen maar groeien naarmate de wereld zich afwendt van fossiele brandstoffen, waarbij steeds meer mensen inductiekookplaten, warmtepompen en dergelijke zullen kopen. elektrische voertuigen.
Dat is een uitdaging voor nutsbedrijven, die nu al de krakende netwerken in de Verenigde Staten beheren, terwijl ze tegelijkertijd proberen te voldoen aan de groeiende vraag naar energie. Daarom proberen ze nu elektrische voertuigen van een last in een zegen te veranderen. Steeds meer modellen beschikken bijvoorbeeld over ‘vehicle-to-grid’- of V2G-mogelijkheden, wat betekent dat ze indien nodig stroom naar het elektriciteitsnet sturen. Anderen experimenteren met wat actief beheerd opladen wordt genoemd, waarbij algoritmen wankelen wanneer elektrische voertuigen worden opgeladen, in plaats van dat ze allemaal energie verbruiken zodra hun eigenaren de stekker in het stopcontact steken. Het idee is dat sommige mensen later opladen, maar nog steeds een volle batterij hebben als ze ’s ochtends naar hun werk vertrekken.
Een nieuwe rapport van de Brattle Group, een economisch en energieadviesbureau, uitgevoerd voor EnergyHub, dat dergelijke technologie ontwikkelt, heeft gegevens uit de praktijk van EV-bezitters in de staat Washington gebruikt om het potentieel van deze aanpak aan te tonen, zowel voor nutsbedrijven als voor bestuurders. Ze ontdekten dat een actief beheerd laadprogramma elk jaar tot $ 400 per EV bespaart, en dat de voertuigen ’s ochtends nog steeds volledig opgeladen waren. Ook nutsbedrijven lijken hiervan te profiteren, aangezien de herverdeelde vraag in de vroege avond voor minder pieken zorgt. Dat zou op zijn beurt betekenen dat een nutsbedrijf kostbare upgrades – die ze nodig hebben om de toegenomen elektrificatie mogelijk te maken – kan uitstellen, waardoor de belastingbetaler geld bespaart.
Actief beheerd opladen werkt in combinatie met iets dat ‘gebruikstijd’ wordt genoemd, waarbij een nutsbedrijf verschillende tarieven in rekening brengt, afhankelijk van het tijdstip van de dag. Tussen 16.00 en 21.00 uur, als de vraag groot is, zijn de tarieven ook hoog. Maar na 21.00 uur vallen ze. EV-bezitters die tot later op de avond wachten met opladen, betalen minder voor dezelfde elektriciteit.
Beprijzing op basis van gebruikstijd ontmoedigt het energieverbruik wanneer de vraag het grootst is, waardoor de belasting wordt verlicht en de hoeveelheid elektriciteit die nutsbedrijven moeten opwekken wordt verminderd. Maar niets houdt iedereen tegen om in te pluggen zodra de goedkopere tarieven om 21.00 uur ingaan. Naarmate de adoptie van elektrische voertuigen groeit, kan dat coördinatieprobleem een nieuwe piek in de vraag veroorzaken. “Een elektrische auto kan op zichzelf twee keer zo hoog zijn als de piekbelasting van een gemiddeld huis”, zegt Akhilesh Ramakrishnan, managing energiemedewerker bij de Brattle Group. “Je komt op het punt waarop ze anders moeten worden beheerd.”
Dat is waar actief beheerd opladen om de hoek komt kijken. Met behulp van een app geeft een EV-eigenaar aan wanneer hij zijn auto moet opladen en hoeveel lading zijn batterij voor die dag nodig heeft. (De app leert in de loop van de tijd ook te voorspellen wanneer een voertuig de stekker uit het stopcontact haalt.) Als ze om 18.00 uur thuiskomen, kan de eigenaar de stekker in het stopcontact steken, maar de auto begint niet op te laden. In plaats daarvan wacht het systeem tot een bepaald punt in de nacht voordat het sap wordt ingeschakeld, zodat er voldoende tijd overblijft om de auto op het aangegeven uur volledig op te laden. “Als klanten niet geloven dat we ze daar gaan krijgen, zullen ze ons niet toestaan hun voertuig effectief te controleren”, zegt Freddie Hall, datawetenschapper bij EnergyHub.
De gemiddelde bestuurder legt slechts 30 mijl per dag af, voegde Hall eraan toe, en heeft elke nacht ongeveer twee uur opladen nodig. Door veel auto’s actief te beheren in de buurten kan het systeem de vraag gelijkmatiger over de nacht verdelen: mensen zullen eerder of later naar hun werk vertrekken dan hun buren, voertuigen met grotere accu’s zullen meer tijd nodig hebben om op te laden, en sommige zullen bijna leeg zijn, terwijl andere mogelijk moeten worden bijgevuld.
Ze krijgen allemaal nog steeds de lagere prijzen met gebruikstijdtarieven, maar ze belasten het elektriciteitsnet niet door allemaal om 21.00 uur te laden. “De resultaten zijn eigenlijk heel veelbelovend in termen van het verminderen van de piekbelastingen”, zegt Jan Kleissl, directeur van het Center for Energy Research van de Universiteit van Californië, San Diego, die niet bij het rapport betrokken was. “Het toont een groot potentieel voor het verlagen van de kosten van het opladen van elektrische voertuigen in het algemeen.”
Actief beheerd opladen zou het mogelijk maken dat het elektriciteitsnet tweemaal zoveel EV’s kan huisvesten voordat een nutsbedrijf het systeem moet upgraden om de extra belasting aan te kunnen, aldus het rapport. (En denk eens aan alle extra vraag naar energie van zaken als datacenters.) Deze kosten worden onvermijdelijk doorberekend aan alle belastingbetalers. Maar, zo merkt het rapport op, actief beheerd opladen zou deze upgrades met wel tien jaar kunnen vertragen. “Als elektrische auto’s groeien, zullen er, als je deze oplossingen niet implementeert, veel meer upgrades plaatsvinden, en dat zal gevolgen hebben voor iedereen”, aldus Ramakrishnan.
Tegelijkertijd zouden elektrische voertuigen deze tarieven op de lange termijn kunnen helpen verlagen, dankzij V2G, een afzonderlijke opkomende technologie. Hiermee kan een nutsbedrijf een beroep doen op elektrische voertuigen die in garages staan als een uitgebreid netwerk van back-upstroom. Dus als de vraag stijgt, zullen die voertuigen kan stroom naar het elektriciteitsnet sturen waar anderen gebruik van kunnen makenof gewoon het huis waarin ze zitten van stroom voorzien, waardoor de structuur feitelijk van het elektriciteitsnet wordt verwijderd en de vraag afneemt. (En denk aan alle vloten van elektrische voertuigen, zoals schoolbussen, met enorme batterijen om als extra stroom te gebruiken.) Met al die reserve-energie hoeven nutsbedrijven misschien niet zoveel dure eigen batterijfaciliteiten te bouwen, projecten waarvoor de belastingbetalers de rekening niet hoeven te betalen.
Actief beheerd opladen en V2G zouden samen kunnen werken, waarbij sommige batterijen om 18.00 uur leeg raken omdat ze energie leveren, en later ’s nachts weer worden opgeladen. Maar dat ballet vergt meer grootschalige experimenten. “Hoe gaan we het inpassen in het ontladen en opladen van een batterij gedurende de nacht?” zei Hall. “Want je wilt het wel de volgende dag in huis hebben.”
Om de uitstoot van broeikasgassen zo snel mogelijk terug te dringen, heeft de wereld meer elektrische voertuigen nodig. Nu is het gewoon een kwestie van ervoor zorgen dat ze het elektriciteitsnet ten goede komen, in plaats van het te belasten.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in Maalkoren.
Maalkoren is een non-profit, onafhankelijke mediaorganisatie die zich toelegt op het vertellen van verhalen over klimaatoplossingen en een rechtvaardige toekomst. Meer informatie op Grist.org
