Elektrisch rijden: wat betekent dat voor het stroomnet in de buurt?

Het aantal elektrische auto’s groeit snel. Daardoor neemt ook de vraag naar elektriciteit sterk toe. In woonwijken kan het stroomverbruik van huishoudens door elektrisch rijden ongeveer verdubbelen. Dit maakt elektrisch vervoer één van de belangrijkste oorzaken van toenemende druk op het stroomnet in de buurt, ook wel het laagspanningsnet genoemd.

Tegelijkertijd biedt elektrisch rijden ook kansen. Door slimmer te laden, laadmomenten te spreiden en gebruik te maken van lokale zonne-energie kunnen piekbelastingen worden beperkt. In de toekomst kunnen elektrische auto’s zelfs helpen om het elektriciteitsnet te stabiliseren door energie tijdelijk op te slaan.

In dit artikel wordt uitgelegd hoe de groei van elektrisch rijden het stroomnet in buurten beïnvloedt, waar de grootste elektriciteitsvraag ontstaat en welke oplossingen er zijn om het netwerk beter te benutten.

Groei van elektrische auto’s

Volgens ElaadNL, kenniscentrum voor elektrisch vervoer van de netbeheerders, groeit het aantal elektrische auto’s in Nederland de komende jaren sterk. In 2025 rijden er naar verwachting bijna 700.000 elektrische auto’s. Dat aantal stijgt naar ruim 2 miljoen in 2030 en ongeveer 4,5 miljoen in 2035.

Voor 2030 verwacht ElaadNL ongeveer 1 miljoen zakelijke leaseauto’s die gemiddeld 22.000 kilometer per jaar rijden. Daarnaast zijn er naar verwachting 1,3 miljoen particuliere elektrische auto’s die gemiddeld ongeveer 13.000 kilometer per jaar rijden. Gemiddeld komt dit neer op 16.890 kilometer per auto per jaar.

Elektriciteitsvraag van elektrische auto’s

De elektriciteitsvraag voor het opladen van elektrische auto’s hangt vooral af van het aantal gereden kilometers en het energieverbruik per kilometer. Volgens ElaadNL verbruikt een elektrische auto gemiddeld ongeveer 0,2 kWh per kilometer.

Bij gemiddeld 16.890 kilometer per jaar komt het jaarlijkse elektriciteitsverbruik van één elektrische auto uit op 3.378 kWh. Daarmee ligt het elektriciteitsverbruik van een elektrische auto hoger dan het huidige gemiddelde elektriciteitsverbruik van een Nederlands huishouden, dat ongeveer 3.000 kWh per jaar bedraagt.

Dit laat zien dat de groei van elektrisch rijden een grote invloed kan hebben op de elektriciteitsvraag in woonwijken.

Laadlocaties en -vermogen

Elektrische auto’s kunnen op verschillende plekken worden opgeladen:

• thuis
• bij publieke laadpunten
• op het werk
• bij snellaadlocaties

Op dit moment wordt ruim de helft van alle elektrische kilometers thuis geladen. Naar verwachting neemt dit aandeel geleidelijk af naarmate het aantal elektrische auto’s groeit en het publieke laadnetwerk verder uitbreidt. Wanneer vrijwel alle auto’s elektrisch zijn, zal naar verwachting nog ongeveer een kwart van de elektriciteitsvraag via thuisladen plaatsvinden.

Een groot deel van de laadvraag blijft echter in woonwijken plaatsvinden. In 2030 zal naar verwachting ongeveer 74% van de totale elektriciteitsvraag voor elektrische personenauto’s in woonwijken ontstaan.

Binnen die vraag wordt het laden ongeveer als volgt verdeeld:

• 19% thuis
• 55% bij publieke laadpunten
• 17% bij werklocaties
• 9% bij snellaadlocaties

De prognoses zijn ook op buurtniveau te bekijken via het Outlook-dashboard van ElaadNL.

Laadvermogen en accu’s

De accu van een elektrische auto heeft meestal een capaciteit tussen 50 en 100 kWh. Het vermogen waarmee kan worden geladen verschilt per type laadpunt.

Bij regulier laden ligt het laadvermogen meestal tussen 3,7 en 22 kW, terwijl bij snelladen vermogens van 50 tot 350 kW mogelijk zijn. In haar prognoses rekent ElaadNL met een standaard laadvermogen van 11 kW voor thuis-, publieke- en werklaadpunten en 350 kW voor snellaadpunten. Op basis van deze uitgangspunten zijn verschillende laadprofielen opgesteld.

Slim laden tegen pieken

Omdat veel auto’s vaak op hetzelfde moment worden aangesloten, kan laden in de avonduren tot hoge piekbelastingen leiden. Slim laden kan deze pieken verminderen.

Slim laden betekent dat het opladen van een elektrische auto wordt afgestemd op factoren zoals:

• de stroomprijs
• de beschikbaarheid van duurzame energie
• de belasting van het elektriciteitsnet

ElaadNL heeft naast reguliere laadprofielen ook netbewuste laadprofielen ontwikkeld voor thuisladen en publiek laden. Om netbewust laden bij publieke laadinfrastructuur te stimuleren hebben overheid en netbeheerders praktische eisen opgesteld voor concessiecontracten die gemeenten gebruiken bij de aanbesteding van publieke laadpalen. Zie hiervoor de Nationale Agenda Laadinfrastructuur. 

Simulaties van ElaadNL laten zien dat netbewust thuisladen met een basiscapaciteit van 4 kW per laadpunt de piekbelasting tussen 17.00 en 23.00 uur met ongeveer 44% kan verminderen. Tegelijkertijd verschuift een groot deel van het laden naar de daluren tussen 23.00 en 07.00 uur.

Rol van dynamische energiecontracten en laadgedrag

Veel EV-rijders passen hun laadgedrag al aan om kosten te besparen of het net minder te belasten. Een belangrijke ontwikkeling is de groei van dynamische energiecontracten. Bij dit type contract veranderen de stroomtarieven ieder uur op basis van vraag en aanbod op de elektriciteitsmarkt, waardoor laden kan plaatsvinden wanneer elektriciteit goedkoop is.

Uit het Nationaal Laadonderzoek van ElaadNL blijkt dat het aantal EV-rijders met een dynamisch energiecontract snel groeit. Inmiddels heeft 41% van de thuisladers zo’n contract. Ter vergelijking: onder alle Nederlandse huishoudens heeft momenteel slechts ongeveer 6% een dynamisch energiecontract.

Naast automatische systemen passen veel rijders hun laadmoment ook zelf aan. Ongeveer een kwart laadt bewust buiten de piekuren tussen 17.00 en 23.00 uur. Ook wordt vaak geladen wanneer er veel zonnestroom beschikbaar is. Van de EV-rijders met zonnepanelen geeft ongeveer 80% aan vaak of altijd te laden op momenten dat hun zonnepanelen veel elektriciteit produceren.

Slimme laadpalen kunnen dit proces verder automatiseren. Deze laadpalen zijn verbonden met internet en berekenen automatisch het optimale laadmoment op basis van stroomprijzen, netbelasting en eventueel de productie van zonnepanelen. De gebruiker hoeft alleen aan te geven wanneer de auto weer volledig opgeladen moet zijn.

Elektrische auto’s als batterij

In de toekomst kunnen elektrische auto’s ook een rol spelen in het energiesysteem zelf. Met bidirectioneel laden kan een auto niet alleen elektriciteit opnemen, maar ook terugleveren. De autoaccu kan daardoor functioneren als een grote thuisbatterij. Zo kan zonne-energie tijdelijk worden opgeslagen om later te gebruiken, of kan goedkope elektriciteit worden opgeslagen voor gebruik tijdens duurdere uren.

Wanneer energie uit auto’s wordt teruggeleverd aan het elektriciteitsnet spreken we van Vehicle-to-Grid (V2G). In dat geval kunnen laadpalen energie uit auto’s gebruiken om pieken in het elektriciteitsnet op te vangen, als back-up bij stroomuitval of om overschotten aan wind- en zonne-energie tijdelijk op te slaan.

Wanneer veel auto’s bidirectioneel kunnen laden ontstaat in een buurt een grote hoeveelheid flexibel vermogen. In feite ontstaat dan een energiebuffer die vergelijkbaar is met een grote buurtbatterij.

Ontwikkelingen richting 2030

Op dit moment ondersteunen nog relatief weinig auto’s bidirectioneel laden. Daarnaast werkt de communicatie tussen autobatterijen en andere energie-intensieve apparaten in huis, zoals warmtepompen en zonnepanelen, nog niet altijd optimaal.

Grootschalige toepassing wordt bovendien nog beperkt door ontbrekende standaarden, protocollen en verschillen in Europese regelgeving en netcodes. De verwachting is dat deze belemmeringen richting 2030 grotendeels worden opgelost. Hierdoor kunnen voertuigen, laadpalen en energiesystemen beter met elkaar samenwerken en kunnen autofabrikanten binnen de Europese Unie dezelfde technologie toepassen.

ElaadNL biedt daarnaast een dashboard voor bidirectioneel laden waarmee via een interactieve kaart de impact van Vehicle-to-Grid tot op CBS-buurtniveau inzichtelijk wordt gemaakt.