Elektrische voertuigen gebruiken laadpalen nu nog alleen voor het opladen. Maar in de toekomst kunnen deze palen ook worden ingezet voor het teruggeven van stroom aan het net. Dit Vehicle-to-Grid-principe kan uitkomst bieden bij een overvol stroomnetwerk, door lokaal elektrische energie te bufferen. Gonçalo Correia, associate professor Transport & Planning, onderzoekt wat gebruikers van elektrische auto’s, vooral met lagere inkomens, kan bewegen om mee te doen aan dit V2G-principe.
Mensen die elektrisch rijden zullen de angst herkennen: de accu van je auto is niet helemaal vol, waardoor je niet weet of je je bestemming gaat halen. Dit fenomeen – range anxiety – is een van de uitdagingen bij de ontwikkeling van Vehicle-to-Grid (V2G), vertelt Correia.
Om dit succesvol uit te rollen moet je weten wat de behoeftes en gewoonten van de gebruiker zijn.
“Wanneer je auto stroom teruglevert aan het net kan het zijn dat je geen volle accu hebt zodra je op pad moet. Zijn mensen bereid om dit te accepteren? En wat is dan een acceptabel laadpercentage om de weg op te gaan? 40, 60 of 80 procent? Voor iemand die een auto veel nodig heeft voor werk zal dit anders zijn dan voor iemand die ‘m alleen gebruikt voor korte ritjes.”
De elektrische auto als batterij
Vehicle-to-Grid, oftewel het terugleveren van stroom aan het net, is een relatief nieuw fenomeen, zegt Correia. “We kennen nu eigenlijk alleen nog het omgekeerde principe, waarbij een voertuig stroom afneemt van het net. Maar door voertuigen bidirectioneel te maken, kunnen ze als het ware als externe batterij werken. Zo kan tijdelijk elektriciteit gebufferd worden, dat onder meer een uitkomst biedt wanneer het elektriciteitsnet vol is, de netcongestie waar in Nederland vaak over gesproken wordt. Met V2G kun je regelen dat auto’s opladen wanneer er veel stroom beschikbaar is, bijvoorbeeld overdag, en juist ontladen bij een hoge vraag, vaak ’s ochtends en ‘s avonds. Zo kan duurzame stroom, zoals zonne- en windenergie, beter worden opgeslagen en hoeven tijdens de piekuren minder vaak de gasgestookte centrales te worden opgestart om bij te produceren.”
Impact op het klimaat
Met zijn onderzoek naar V2G wil Correia bijdragen aan het verduurzamen van de mobiliteitssector en daarmee het behalen van de klimaatdoelen. “Zoeken naar technologische efficiëntie of het verbeteren van rekenmodellen is leuk en belangrijk, maar voor mij moet onderzoek nog iets extra’s hebben. Ik maak me zorgen over de toekomst van onze planeet. Door het vraagstuk van elektrische mobiliteit te verbinden aan de uitdagingen van het overvolle elektriciteitsnet en de energietransitie heeft mijn onderzoek impact.”
Iemand gaat niet z’n hele dagschema omgooien om op het juiste moment de auto aan de lader te hangen.
Sociale kant van V2G
V2G is niet enkel een kwestie van wat technische aanpassingen aan een auto en het plaatsen van een paar extra laadpalen, benadrukt Correia. Nee, om dit succesvol te kunnen uitrollen, moet je volgens de onderzoeker eerst weten waar de behoeftes en gewoonten van de gebruiker liggen. “Onder welke voorwaarden willen zij stroom teruggeven aan het net? Behalve range anxiety speelt ook de prijs een rol. Welk bedrag maakt het voor iemand aantrekkelijk om stroom terug te leveren? Iemand gaat niet z’n hele dagschema omgooien om op het juiste moment de auto aan de lader te hangen als het maar beperkt iets oplevert.”
Wijken met weinig elektrische voertuigen
Dat sociale aspect gaat Correia onderzoeken in V2G-Quest (zie kader). De focus van dit project ligt niet op locaties waar al veel elektrische auto’s staan, maar juist op locaties waar elektrisch rijden minder vanzelfsprekend is, zoals wijken met sociaaleconomische achterstand. “Netcongestie is geen lokaal probleem, maar speelt over een groot gebied. Wil je dit oplossen, dan moet je V2G breed toegankelijk maken. Daarnaast hopen we elektrische mobiliteit inclusiever te maken”, vertelt Correia. Als er geld te verdienen is door stroom terug te leveren aan het net, wordt het goedkoper om een elektrische auto te gebruiken. “Hierbij kijken we niet alleen naar bezit van auto’s, maar ook naar deelvervoer.”
Gedrag en wensen in beeld
V2G-Quest bestaat uit een drietal pilots, waaronder in de Utrechtse wijk Kanaleneiland. Correia: “Hier gaan we, met expertise van onze onderzoekspartners, in gesprek met de inwoners. We willen te weten komen wat mensen belet een elektrische auto te kopen of te gebruiken en wat ze over de streep kan trekken. Daarnaast willen we in beeld brengen hoe hun dag eruitziet, waarvoor en wanneer ze hun auto gebruiken en waar ze ‘m parkeren. We kijken dus ook naar wat mensen kan bewegen om bij te dragen aan V2G. Al deze inzichten gaan we gebruiken voor het verbeteren van gedragsmodellen. Door deze te verbinden met optimalisatiemodellen kunnen we strategieën en routekaarten voor dit soort wijken ontwikkelen die de potentie van V2G maximaal benutten om zo het positieve effect op duurzaamheid te hebben."
Modellen vertalen naar toepassingen
De gedrags- en optimalisatiemodellen moeten beleidsmakers helpen bij toegankelijk maken van V2G, vervolgt Correia. “Hierbij kijken we ook naar wet- en regelgeving. Het is nu bijvoorbeeld nog niet in elk land toegestaan elektriciteit van je auto terug te leveren aan het net. Ook kunnen de modellen gebruikt worden als een service aan bedrijven en uiteindelijk ook voor de gebruikers. In V2G-Quest werken we samen met een bedrijf dat software ontwikkelt op basis van persoonlijke wensen en van gebruikers. Via deze tool kun je bijvoorbeeld instellen tot hoeveel procent het voertuig ontladen mag worden of op welke moment de auto mag ontladen. Gepersonaliseerd advies kan de gebruiker ontzorgen en verlaagt zo hopelijk de drempel.”
Geen ronkende motoren, wat een verademing.
Gedroomde toekomstbeeld
Hoewel de meeste voertuigen nog worden aangedreven door verbrandingsmotoren, gelooft Correia dat zijn droom van een volledig groen mobiliteitssysteem binnenkort werkelijkheid kan worden. In Shanghai zijn ze al goed op weg, zo zag hij tijdens een bezoek aan de stad. “Overal om me heen zag ik elektrisch verkeer, van lichte voertuigen tot grote auto’s. Je hoorde geen ronkende motoren, wat een verademing. Maar elektrisch rijden zorgt natuurlijk ook voor een schonere lucht. Er zit ook een belangrijk gezondheidsaspect aan elektrische mobiliteit. Het voordeel van China is wel dat ze daar geen last hebben van netcongestie. Dus voordat we dit beeld in Nederland zien, moeten we ons eerst focussen op dát probleem.”
Onderzoeksproject V2G-Quests
V2G-Quest is een samenwerkingsverband tussen meer dan twintig Europese partners. De TU Delft werkt als projectleider samen met andere universiteiten, bedrijven en overheden, zoals Erasmus Universiteit, Hogeschool Arnhem Nijmegen (HAN), Gemeente Utrecht en netbeheerder Stedin. Het project ontvangt subsidie vanuit NWO in het kader van het Driving Urban Transitions partnerschap, een Europese inspanning om duurzaamheid in onze steden te versnellen. Lees hier meer over het project.
Gepubliceerd: mei 2024
Gonçalo Correia
