Wat als iedereen elektrisch gaat rijden?

Bij Hyundai werd echter niet gewacht op de beslissing van de EU en wordt al langer gewerkt aan het vergroenen van het aanbod. Zo is de KONA Electric sinds de lancering in 2018 een topper in zijn segment op alle vlakken. De meer dan 400km reëel rijbereik is nog steeds ongeëvenaard door vergelijkbare modellen.

Echter, met het alsmaar groeiende aanbod en de versnelde adoptie van elektrische wagens komt de vraag: “Wat als iedereen elektrisch gaat rijden, gaat het licht dan uit?”

Energiemarkt

Om te weten of er een potentieel risico bestaat moeten we uiteraard kort even de situatie en de werking van de energiemarkt schetsen.

Elke 15 minuten wordt de elektriciteitsmarkt gebalanceerd. Dat wil zeggen dat er op dat moment evenveel geproduceerd moet worden als er verbruikt wordt. Er moet steeds voldoende productie zijn – ook bij extreme omstandigheden. Dat wordt de bevoorradingszekerheid genoemd. Als we minder productie capaciteit hebben dan dat er mogelijks zou kunnen geconsumeerd worden, inclusief de nodige reserves, spreken we van een potentieel stroomtekort. Mocht zich dit voordoen, zorgt het afschakel plan er voor dat er - volledig automatisch - bepaalde regio’s worden afgesneden zolang er een tekort is. Mocht er zich een probleem voordoen, is de kans het grootste dat dit in de winter gebeurt tussen 17u en 20u. Nu is er ook in de herfstmaanden potentieel een probleem omdat onderhoud best gebeurt voor de winter. Je gaat tenslotte ook met je auto op onderhoud vóór de zomertrip. 

Maar wat met de nabije toekomst? Er zijn immers verschillende ontwikkelingen om rekening mee te houden: er staat een nucleaire fase out gepland in 2025; de ontwikkeling van hernieuwbare bronnen versnelt maar kan in geen geval de capaciteit van de nucleaire centrales opvangen; over de gascentrales die gebouwd zouden moeten worden om de capaciteit tijdelijk op te vangen lopen nog financiële en duurzaamheid discussies.

In de praktijk krijgen we dus minder productievermogen en zijn we steeds afhankelijker van import capaciteit om onze hoogste pieken te trotseren. Voor alle duidelijkheid, er zou zich enkel een probleem kunnen voordoen dus bij extreme situaties. Dit zou zich dan beperken tot maximaal enkele uren.

Een positieve noot is echter de sterk stijgende productie van hernieuwbare energie, die intussen meer dan 25% van de Belgische elektriciteit productie vertegenwoordigt. Natuurlijk moet er ook een andere oplossing komen want productie uit hernieuwbare bronnen is niet altijd even stabiel of beschikbaar tijdens de extreme pieken. Je kan de wind of zon immers niet op commando aan of uit zetten.

Naast hernieuwbare energie is de oplossing ook te vinden in “vraagbeheer”. In plaats van met z’n allen domweg op hetzelfde moment te verbruiken zonder na te denken, bestaat er reeds jaren een slimme sturing van verbruikers. Je zou versteld staan hoeveel centrales we kunnen missen.  Onze historische pieken kunnen we reduceren door klanten die vrijwillig vroeger of later willen verbruiken. De prijs bij schaarste kan immers tot 100x hoger liggen dan de normale elektriciteitsprijs.

Impact automobiel markt

In de eerste plaats is het belangrijk om te weten dat er momenteel nog maar een bescheiden aantal elektrische wagens rondrijdt. Einde 2020 waren dit 31.577 volledig elektrische modellen. De groei van elektrische auto’s is echter explosief. Wat als we richting 1.000.000 elektrische van een circa 6 miljoen wagens in totaal gaan? Kan ons elektriciteitsnet dit wel aan?

Wel, deze stijging zou slechts 4% extra vraag naar elektriciteit genereren. Concreet gaan het om 3TWh bovenop de 80TWh die we momenteel verbruiken. De impact is dus relatief beperkt. Echter, omdat het elektriciteitsnet iedere 15 minuten wordt gebalanceerd, moeten we een inschatting maken van het aantal auto’s dat gelijktijdig zou worden opgeladen op elk moment om zo de potentiële pieken in kaart te brengen. Die 1.000.000 zullen tenslotte nooit allemaal gelijktijdig laden. Een elektrische wagen moet zeker niet iedere dag worden opgeladen, maar eerder om de 3 à 4 dagen, afhankelijk van het rijprofiel bestuurder. Een piek van 1 op 5 auto’s - zo’n 200.000 wagens dus – is dus een realistisch cijfer.

In België beschikt ongeveer 50% van de gezinnen over een mono-fasige aansluiting en de andere 50% over een 3-fasige aansluiting. Van de de 200.000 wagens zal de ene helft dus aan ±3kW kunnen laden en de andere helft aan 11kW. In totaal kunnen ze dus 1.400MWh/h laden. Dat is dat is vergelijkbaar met de capaciteit van 2 nucleaire reactoren of 4 grote gascentrales.

Hebben we deze capaciteit in reserve tijdens de piekmomenten? Het antwoord is heel duidelijk ‘neen’: de bestaande infrastructuur is tussen 7u-10u en 17u-20u onvoldoende. Maar we hebben minstens 16u per dag dat er geen enkel probleem is en we deze capaciteit tot wel 2x aankunnen. Het interessante is dat al onze auto’s ook net dan stilstaan en kunnen laden. Overdag staan ze op de bedrijfsparking en heel de nacht thuis of op straat geparkeerd. Laden gebeurt dus voornamelijk tijdens deze off-piek momenten.

Gelukkig kan je in alle volledig elektrische wagens van Hyundai een ‘laad planning’ opstellen. Concreet kan je in de wagen inplannen dat die bijvoorbeeld alleen maar zal laden tussen 22u00 en 07u00. Zo zal je steeds automatisch de piekmomenten vermijden. Wanneer je opteert voor een slim laadpunt dat een dynamisch energie management systeem heeft geactiveerd - ook wel Dynamic Load Balancing genoemd - hoef je zelf niets in te plannen in de wagen en zal het laadpunt alles volledig automatisch regelen. Stel dat blijkt dat de woning al bijna het maximum vermogen van de aansluiting vraagt, dan zal het laadpunt tijdelijk amper vermogen leveren of zelfs even niets. Wanneer de vraag vanuit de woning afneemt zal het laadpunt dus terug aan een hoger vermogen kunnen laden. 

De elektrische auto als oplossing

Op korte termijn en middellange termijn valt er dus niet direct een groot stroomtekort te vrezen. De snelle adoptie van elektrische wagens kan perfect gedragen worden door het elektriciteitsnet, als we het maar slim aanpakken. Daarom wordt er in subsidie- en/of ondersteuningsprogramma’s voor laadpunten vanuit de overheid ook de vereiste van een slim energie management systeem mee opgenomen.

Daarnaast bieden elektrische wagens net een oplossing in het geval er een langdurig stroomtekort zou zijn. Tenslotte zijn alle elektrische wagens grote batterijen op wielen. Met moderne technologieën zoals ‘Vehicle-2-Grid’ of V2G kan een elektrische wagen perfect als een soort stationaire batterij fungeren.

Neem bijvoorbeeld de Hyundai IONIQ 5 die op het innovatieve E-GMP platform werd gebouwd dat V2G mogelijk maakt. In de IONIQ 5 zit een batterijpakket met een capaciteit van 73kWh (bruikbaar vermogen). Aan het Belgisch gemiddeld dagelijks verbruik van zo’n 10kWh kan je dus een volledige week enkel op energie uit de batterij van je auto verder.

Elektrische wagens zijn dus niet zozeer het probleem voor de energiemarkt maar eerder een oplossing voor het eventuele capaciteitsprobleem!

Lees ook volgende studie van de CREG over dit onderwerp: Studie (F)100204-CDC-929