Bidirectioneel laden: de toekomst?

Tot voor kort gebruikten we onze autolaadkabel vooral om stroom van het net naar de batterij van onze auto te brengen. Met bidirectioneel laden kan het ook omgekeerd: op piekuren stroom vanuit je auto aan je huis geven, of met je wagen een elektrische fiets opladen. Hoe gaat dat precies in zijn werk?

Om bidirectioneel te laden moet stroom vanuit de auto van gelijkstroom weer in wisselstroom worden omgezet, om zo bijvoorbeeld op het net te kunnen worden geplaatst. Weinig elektrische auto’s zijn daar momenteel toe in staat, maar er komen er steeds meer op de markt en ook steeds weer nieuwe toepassingen doen hun intrede. Met de nieuwe Volvo EX90, het elektrische vlaggenschip van de Zweedse autobouwer, kun je bijvoorbeeld ook een andere elektrische wagen opladen.

Onderling laden

De allereerste wagens met bidirectioneel laden als toepassing waren de Nissan Leaf en meer onlangs bijvoorbeeld de Hyundai IONIQ 5 en de Kia EV6. Zij boden vehicle-to-load aan (V2L), waarmee je je wagen kunt gebruiken om een elektrische fiets of campingbenodigdheden op te laden. Handig, maar nog niet echt verregaand. Nadien volgden vehicle-to-home (V2H), oftewel van auto naar huis, en vehicle-to-grid (V2G) van de auto naar het elektriciteitsnet. De nieuwe Volvo EX90 biedt vehicle-to-vehicle (V2V) aan en is daarmee een van de eerste – zo niet dé eerste – premiumwagen die ook die faciliteit aanbiedt. De elektrische versie van de meest verkochte pick-up in de Verenigde Staten en dus ook de wereld, de Ford F-150 Lightning, was de Zweedse autobouwer net voor. Olivier Loedel, vice president Electrification Ecosystem Volvo Car Group, en Marc Caes, productmanager elektrische mobiliteit bij Luminus, leggen uit.

MARC CAES, PRODUCTMANAGER ELEKTRISCHE MOBILITEIT LUMINUS : ‘Bidirectioneel ladende elektrische auto’s vormen de elastiek die ons elektriciteitsnetwerk flexibel zal maken

Is V2 V enkel mogelijk met onderling compatibele wagens?

OLIVIER LOEDEL. “De Volvo EX90 zal standaard zijn uitgerust met de hardware voor bidirectioneel laden. Voor V2 V zal de klant een aparte kabel kunnen kopen, waarmee hij in eerste instantie andere elektrische Volvo’s kan opladen. Kunnen we de functionaliteit van die kabel uitbreiden naar andere automerken, dan zullen we dat in de nabije toekomst zeker doen.”

Heb je voor bidirectioneel laden een speciale wallbox nodig?

LOEDEL. “Met een gewone wallbox kun je niet bidirectioneel laden. Enerzijds is er de hardware van de wagen die bidirectioneel laden mogelijk maakt, maar alles begint met een bidirectionele wallbox. Voor de V2H-toepassing heb je daarenboven ook een home-energymanagementsysteem nodig, een stukje hardware dat verbonden zal zijn met de energiemeter, de cloud en de car-app. Samen vormen ze het Home Smart Energy Ecosystem. Met de Volvo-app willen we de complexiteit rond deze materie demystificeren. Het verschil zal gemaakt worden niet alleen door de mogelijkheid om de wagen te laden, maar ook om de wagen letterlijk in het centrum van het energie-ecosysteem te brengen.”

MARC CAES. “Je auto wordt zo het hart van je eigen energiesysteem. Iedereen kan in de toekomst de batterij van zijn wagen aansturen en het surplus aan energie aanbieden op de markt. Vandaag start een energieleverancier een gascentrale op als er een piek in de elektriciteitsvraag is, morgen vragen we in dat geval energie op uit de batterijen van wagens die door de energieleverancier aangestuurd worden. De technologie die op de verschillende niveaus nodig is, bestaat al in labo’s en in kleinschalige testen ook in België. Wanneer ze precies matuur zal zijn, is de vraag. Want er zullen duizenden wagens aangestuurd moeten worden. Wel zal V2G volgens mij nog voor 2030 op grote schaal in ons land zijn intrede doen. Met andere woorden: er zullen dan voldoende wagens en laadstations zijn die over de technologie beschikken en er zullen voldoende contracten afgesloten zijn met de eigenaars die toelaten om de wagens aan te sturen.”

Zal bidirectioneel laden de thuisbatterij overbodig zal maken?

LOEDEL. “Thuisbatterijen met een capaciteit van 10 kilowattuur (het gemiddeld dagverbruik van een huishouden, nvdr) bieden natuurlijk slechts een fractie van de hogere batterijcapaciteit van 100 kilowattuur, waarover de Volvo EX90 beschikt. In dat opzicht is de wagen een grote thuisbatterij op wielen, maar op sommige markten zullen thuisbatterijen ook op andere manieren hun nut bewijzen. Het kopen en verkopen van elektriciteit is in bepaalde markten onderhevig aan grote toeslagen en taksen, waardoor het voor privépersonen moeilijk is daar onderdeel van uit te maken. Maar de Europese Unie wil de wetgeving veranderen en de markt openen voor onafhankelijke integratoren. Wij geloven er sterk in dat dit een efficiënt en duurzaam gebruik van energie zou bevorderen. Tijdens stroompieken kunnen bidirectioneel ladende wagens extra stroom op het net zetten en zo het elektriciteitsnetwerk ontlasten of mee in evenwicht houden.”

Welke impact heeft bidirectioneel laden op de batterij?

LOEDEL. “We kunnen nu al zeggen dat bidirectioneel laden geen impact heeft op de levensduur of de garantie van de batterij als de technologie op gecontroleerde wijze en in beperkte mate wordt toegepast, zoals bij een doorsneeklant. Klanten die door specifieke omstandigheden, hun rij- of laadgedrag de batterij té intensief zouden gebruiken, zullen we wel beperkingen opleggen. Daarmee bedoelen we dat de dagelijkse batterijcyclus wel is toegestaan, maar dat de klant via de app in zijn hoeveelheid energie beperkt zal worden.”

Wat zijn de voordelen van V2G?

LOEDEL. “Elektriciteitsprijzen variëren naargelang het moment van de dag, in functie van vraag en aanbod en de mix van hernieuwbare energie. Natuurlijk willen we liever energie van het net halen op een moment dat de prijs lager is, of de mix van hernieuwbare energie hoger is, om zo onze energiefactuur naar beneden te krijgen, duurzamer te leven en ook het net te ondersteunen. Je zou bijvoorbeeld via smart charging capabilities in je car-app de opdracht kunnen geven bij thuiskomst van je werk rond 18 uur nog niet meteen te laden (de stroom is dan duur), maar wel de wagen voor 70 procent te laden tegen de volgende ochtend om 9 uur. Zit er nog klimaatneutrale energie in de autobatterij, dan kun je die tijdens piekuren gebruiken voor je huis, of voor V2G-toepassingen waarbij je weer stroom op het net zet.

“Omdat we heel erg in het potentieel van bidirectioneel laden geloven, evalueren we ook oplossingen als vehicle-to-all power plant. Daarmee gaan we alle auto’s die bidirectioneel laden via de cloud samenvoegen als een ‘virtuele energiecentrale’, om het net te ondersteunen wanneer dat nodig is. Die kan gebruikt worden om het net te managen of stroom af te laden, maar ook voor ondersteunende frequentiediensten die evenwicht brengen binnen het net. Wanneer er een enorme piekvraag is, kan de Volvo EX90 – je hebt er wel een paar duizend nodig – energie in het net brengen om ervoor te zorgen dat de hoofdstroom in de optimale frequentieband van 50 hertz blijft. Wanneer er weinig vraag is, kan overtollige energie uit het net worden gehaald om bijvoorbeeld auto’s op te laden.”

“Een energieleverancier (zoals Luminus, nvdr) kan bijvoorbeeld een laadpaalbezitter betalen om op piekmomenten stroom uit de auto aan het net te leveren. Is er te veel stroom op het net, dan kan een aanbieder van (publieke) laadpalen die kwijt in auto’s die opladen. En dan is er nog de ondersteuning en de balancering van het lokale netwerk wanneer dat overbelast is, waardoor de behoefte aan fossiel opgewekte elektriciteit afneemt. Op een overkoepelend niveau zal een slimmer gebruik van de bestaande infrastructuur ook de behoefte aan buitensporige netverzwaringen in de komende jaren verminderen.”

CAES. “Het mag duidelijk zijn de elektrische auto wordt een deel van de oplossing in plaats van een deel van het probleem. Dankzij bidirectionele elektrische auto’s worden gascentrales overbodig en onze planeet groener. Bidirectioneel ladende elektrische auto’s vormen de elastiek die ons elektriciteitsnetwerk flexibel zal maken.”