Slim opslaan van zonnestroom met elektrische auto’s
Zonne-energie is essentieel voor de energietransitie. Maar wat nu als de zon niet schijnt? Dan kun je gebruik maken van een ander element van de energietransitie: het toenemend gebruik van elektrische auto’s. Een geparkeerde auto kan namelijk elektriciteit leveren aan het net. Dat is niet alleen handig wanneer de zon niet schijnt, je kunt er ook schommelingen in de vraag mee ondervangen en zo voorkomen dat een vervuilende elektriciteitscentrale moet bijspringen. Slim laden, ook van thuis- en buurtaccu’s, moet dat allemaal mogelijk maken, zo becijferde energiewetenschapper Wouter Schram. Op 10 juli promoveert hij op zijn onderzoek. “Als er in Nederland alleen maar elektrische auto’s reden, en je zou het laadproces optimaliseren, zou je daarmee gemiddeld meer bijdragen aan de piekvraag dan alle Nederlandse kolencentrales bij elkaar.”
Slim laden betekent bijvoorbeeld dat je kijkt naar het kostenaspect: wanneer wordt de elektriciteit gratis geleverd, door de zon? Want met het afschaffen van de salderingsregeling voor zonnepanelen wordt het steeds aantrekkelijker om zonnestroom direct zelf te gebruiken – het zgn. eigenverbruik – in plaats van het af te staan aan het net. En opslag in batterijen is een vorm van eigengebruik. Slim laden betekent ook dat batterijen een rol spelen bij het terugdringen van de CO2–uitstoot.
Schram analyseerde bijvoorbeeld een modelbuurt in acht Europese landen, met naast zonnepanelen, een buurtbatterij en elektrische auto’s ook warmtepompen. “Deze technologieën kunnen de CO2-uitstoot van de wijk met 55% tot 73% verminderen, afhankelijk van het land”, berekende de promovendus. De variatie in die percentages heeft weer te maken met de energiemix: hoe vervuilend is de energieproductie? In een land als Nederland, dat voornamelijk kolen en gas gebruikt voor zijn elektriciteitsproductie, bereik je met de omschakeling naar zonne-energie op die manier veel impact. “Zorg er daarom voor dat je batterijen laadt met schone stroom uit zonnepanelen, anders heeft het uit klimaatoogpunt geen zin.” Om via slim laden zowel de kosten als de CO2-uitstoot te kunnen reduceren ontwikkelde Schram optimalisatie-algoritmes.
Als er in Nederland alleen maar elektrische auto’s reden, en je zou het laadproces optimaliseren, zou je daarmee gemiddeld meer bijdragen aan de piekvraag dan alle Nederlandse kolencentrales bij elkaar.
Broeikasgasemissies
Nu is het wel zo dat het gebruik van thuis- en buurtbatterijen de broeikasgasemissies van de energiegemeenschap verhoogt. “Dat zit ‘m in de fabricage van de batterijen en de zogenaamde conversieverliezen tijdens het gebruik: een deel van de zonnestroom gaat bij het laden verloren in de vorm van warmte, en ook bij het ontladen krijg je warmteontwikkeling en daarmee verlies. Nog een reden dus om batterijen slim te gebruiken, namelijk door ze op te laden op het moment dat je veel aanbod hebt van schone energie, en ze pas te ontladen op momenten dat de elektriciteitsproductie anders veel broeikasgassen zou uitstoten.” Recycling van grondstoffen of zelfs complete batterijen kan het aandeel broeikasgasemissies in de fabricage nog verder terugdringen. “Aan autobatterijen worden hoge eisen gesteld, maar op het moment dat ze voor autogebruik niet meer voldoen, zijn ze nog prima te gebruiken als thuisbatterij. Nu is er momenteel nog geen markt voor tweedehandsbatterijen, maar dat gaat in de toekomst wellicht veranderen.”
Voorwaarden
Aan een slim gebruik van batterijen zijn wel voorwaarden verbonden. “De meeste auto’s kunnen momenteel nog geen elektriciteit terug leveren aan het net, dus daar ligt nog een taak voor de autofabrikanten. En ook laadpalen moeten geschikt zijn voor tweerichtingsverkeer.” Minstens zo belangrijk als deze technische voorwaarden zijn de stimuleringen die van overheidswege zouden moeten komen. “In tegenstelling tot kolencentrales kun je batterijen heel snel allemaal aan- of uitzetten. Maar als je wil dat batterijen zo duurzaam mogelijk laden, is daar nu nog geen prikkel voor. Met de juiste infrastructuur maak je het dan voor de ideële consument mogelijk om met slim laden het CO2-gebruik terug te dringen. Of je verzint een economische stimulans, bijvoorbeeld door een marktpartij batterijen bij jou thuis te laten plaatsen, waar jij gebruikt van kunt maken om bijvoorbeeld het eigenverbruik van je zonnepanelen te verhogen in ruil voor elektriciteitslevering op momenten dat de vraag hoog is.” Zodra aan al die voorwaarden is voldaan, zouden batterijen de bijdrage van zonne-energie enorm kunnen verhogen wanneer de vraag naar elektriciteit piekt. “Dan hoef je dus ook op die momenten geen kolen te verstoken.”