Elektrisch blijven laden zonder aansluitverzwaring

Geplaatst op 09 april 2025 door Redactie

De overstap naar elektrisch vervoer is een belangrijke pijler in de energietransitie. Maar de elektrificatie van transport brengt zoals we inmiddels weten uitdagingen met zich mee die deze transitie kunnen vertragen. Met name het gelijktijdig gebruik van grote aantallen laadpunten vraagt veel van het elektriciteitsnet. Het resulterende gebrek aan capaciteit vertraagt de laadsnelheid en drijft dit soort piekbelasting de kosten op voor exploitanten van laadpunten (CPO’s).

Een aansluitverzwaring was voorheen de geijkte weg om capaciteit voor elektrisch laden te behouden. Maar het hoge volume van verzoeken heeft tot jarenlange wachttijden geleid, waardoor dit voor veel bedrijven geen realistische optie is. Het wordt daarom steeds duidelijker dat toekomstbestendig elektrisch laden draait om het optimaal gebruik van de bestaande capaciteit met slim energiemanagement. Kostenefficiënt, netvriendelijk, en zonder wachtlijst.

De techniek achter slim energiebeheer
Energiebeheer is gebaseerd op nauwkeurig beheer van fasebelasting. Gebouwen met meerdere laadpunten hebben doorgaans een centrale hoofdverdeler (HV) die meerdere onderverdelers (OV) van stroom voorziet. Aan deze onderverdelingen kunnen weer andere OV's worden aangesloten. Dit is een typische opzet voor groeiende laadinfrastructuren.

Elke onderverdeling heeft een vastgelegde capaciteit die niet overschreden mag worden. Het stroomverbruik van de laadinfrastructuur moet daarbij niet alleen gelijkmatig over de onderverdelingen, maar ook over de drie fasen worden verdeeld (er vanuitgaande dat het systeem een driefasige netstructuur heeft). Als de drie fasen binnen een krachtstroomsysteem niet gelijk worden belast, wordt door de resulterende onbalans juist de nuldraad overbelast, wat de netinfrastructuur kan beschadigen.

Deze balanceeract is met name belangrijk bij plug-in hybride voertuigen (PHEV's) en sommige batterij-elektrische voertuigen (BEV's) die hun vermogen een- of tweefasig afnemen. Dat zorgt automatisch voor een zekere onbalans. Afhankelijk van de netstructuur en hoeveel laadpunten zijn aangesloten, zijn er verschillende risico’s:

● Wanneer de nuldraad de onbalans van de fasen moet compenseren, kan een hoge laadcapaciteit leiden tot thermische schade of netwerkstoringen.
● Verschillende fasebelastingen kunnen ook leiden tot spanningsdalingen, die elektronische apparaten in het gebouw en de laadinfrastructuur kunnen beschadigen.
● Een ongelijke verdeling kan er ook voor zorgen dat beveiligingsmechanismen zoals aardlekschakelaars verkeerd worden geactiveerd.

Zonder slim energiebeheer zullen deze risico’s vroeg of laat het laadsysteem verstoren, met onvoorspelbare nevenschade.

De rol van een slim energiebeheersysteem
Hier komt een energiebeheersysteem (EMS) om de hoek kijken. Een EMS voorkomt de overbelasting van verdelingen en fasen door de belasting op intelligente wijze te herverdelen. Een EMS kun je bekabeld uitvoeren, met fysieke koppelingen naar alle laad-hardware, of cloud-based via connectie met een online systeem. Cloud-based is met name een goede oplossing bij (middel)grote laadinfrastructuren omdat deze kunnen worden ingezet voor laadinfrastructuren met honderden laadpunten zonder de bijkomende bekabelingskosten.

Een EMS kan de belasting vervolgens op statische of dynamische wijze beheren. Beide systemen herverdelen de belasting intelligent om onbalans of overbelasting te voorkomen. Maar het verschil zit ‘m in de speelruimte die beschikbaar is voor de verdeling van de belasting. Bij statisch beheer wordt de prestatie van de gehele laadinfrastructuur vooraf bepaald, waarna deze prestatie gelijkmatig over de laadpunten wordt verdeeld. Dynamisch beheer is daarentegen flexibeler en gebruikt de beschikbare belasting efficiënter, zodat op ieder moment capaciteit wordt ingezet waar deze nodig is en bijvoorbeeld wordt weggehaald waar er even niet wordt geladen. Hiervoor is in een cloud-based EMS echter wel een aanvullende hardwarecomponent nodig: een energiemeter die continu het energieverbruik van het lokale elektriciteitsnet kan meten.

Volle kracht vooruit: een betere en duurzamere laadervaring
Naast de bescherming van de lokale infrastructuur, kan een EMS ook de laadervaring verbeteren. Zo hebben bestuurders van EV’s verschillende behoeften waar een EMS rekening mee kan houden. Individuele laadpunten, gebruikers of gebruikersgroepen kun je daarom via een EMS prioriteren om de laadcapaciteit naar behoefte te verdelen. Denk bijvoorbeeld aan de prioritering van bepaalde voertuigen in een wagenpark die zo snel mogelijk weer op pad moeten.

Tot slot een vooruitblik. Elektrisch rijden is al duurzaam, maar het laden kan duurzamer. Zo laad je nu een auto ‘blind’ op met de beschikbare stroom, of dat nu grijs of groen is. Maar naar de toekomst toe wordt het ook mogelijk om laadprocessen actief te sturen op basis van gelijktijdigheid, zodat je voertuigen zoveel mogelijk oplaadt wanneer hernieuwbare energie daadwerkelijk wordt geproduceerd.

De transitie naar elektrisch rijden is een noodzaak voor de energietransitie, maar slimme en kostenefficiënte oplossingen zijn nodig om het momentum te behouden. Een bredere inzet van energiebeheersystemen zorgt ervoor dat bestaande aansluitingen optimaal kunnen worden benut, het elektriciteitsnet niet nóg meer wordt belast en we op weg kunnen blijven naar duurzamere mobiliteit.