Lastmanagement – Betekenis en Nut

Voor zover de prestatie niet handmatig door de bestuurster of bestuurder is beperkt, laadt een gewone elektrische auto aan een 3-fasen-wallbox met maximaal 11 kW. Als een elektrische auto dus 11 kW nodig heeft, zouden twee BEV’s 22 kW en 50 dienovereenkomstig 550 kW aansluitvermogen nodig hebben. Bij deze stroomvreters in de garage of carport komt nog het verbruik van de woningen erbij. En dat ligt ongeveer op hetzelfde niveau als dat van de elektrische auto’s. Hier zou dus het een en ander bij elkaar komen en bij bestaande objecten zou het aansluitvermogen door elektrische voertuigen bijna verdubbeld moeten worden. Men merkt echter aan de conjuctieven – bij de berekende cijfers gaat het om theoretische grootheden.

Want de praktijk ziet er anders uit. Uiteindelijk zullen nooit alle auto's tegelijkertijd met volle kracht laden, net zo min als in alle 50 appartementen tegelijkertijd fornuis, oven, wasmachine, enz. in gebruik zijn. Daarom wordt voor de berekening van de werkelijk voldoende dimensionering de zogenaamde gelijktijdigheidsfactor (GZF) gebruikt. Deze is gebaseerd op ervaringswaarden van netwerkbeheerders in combinatie met een veiligheidsbuffer, zodat statistische pieken in elk geval kunnen worden opgevangen. Het gaat dus om een praktische oplossing zoals die in alle levensgebieden wordt toegepast om middelen verstandig in te zetten: een lokale waterleiding is zo ontworpen dat veel mensen tegelijkertijd een bad kunnen nemen, maar nooit allemaal, in een ziekenhuis zijn er bedden slechts voor een fractie van de bevolking en niet alle kantoormedewerkers hebben een eigen printer.

In het voorbeeld met 50 elektrische auto's met 11 kW laadsnelheid ligt de GZF rond 0,28. Van de opgetelde 550 kW wordt zo slechts ongeveer 155 kW benodigde aansluitvermogen.

Voor de laadinfrastructuur in een gebouw met veel wallboxen is absoluut een controlemacht nodig. Want al 20 elektrische auto's die tegelijkertijd met maximale snelheid laden, zouden het stroomverbruik enorm verhogen. Om de elektrische installatie van het gebouw zeker niet te overbelasten, beslist een besturingseenheid hoeveel vermogen voor het laden beschikbaar kan worden gesteld. Deze verdeling tussen verbruikers in het gebouw en de voertuigen noemt men ladingsbeheer.

Men kan bij de lastverdeling onderscheid maken tussen statisch en dynamisch. Bij statisch lastmanagement wordt de laadstations eenvoudig een vaste vermogensgrens toegewezen. Meer krijgen ze niet, ongeacht hoeveel auto's zijn aangesloten. Dit maximale vermogen wordt dan gelijkmatig verdeeld over alle aangesloten voertuigen. Op deze manier wordt de huisinstallatie in elk geval niet overbelast, maar vaak ook niet volledig benut.

Bij dynamisch belastingsbeheer communiceert de besturing van de laadstations met de energiemeter van het gebouw. Het reageert zo in real-time op de energiebehoefte in de woningen - deze heeft altijd voorrang - en verdeelt het telkens beschikbare vermogen over de aangesloten voertuigen. Via een dergelijk intelligent belastingsbeheer kan de dimensionering van het aansluitvermogen bij nieuwbouw verder worden verminderd of kan het bestaande aansluitvermogen beter worden benut. Dit slimme gebruik maakt gebruik van de typische dagelijkse routine van de bewoners: zijn vanaf de vroege avond in het huis de kookplaat, oven, vaatwasser of föhn meer in gebruik,staat minder ter beschikking voor het opladen van de elektrische auto’s. Het gebruiksgemak van de elektrische auto’s lijdt daar echter niet onder - tenslotte zijn de meeste voertuigen net geparkeerd. Daalt ‘s nachts de vraag in de woningen, dan kunnen de elektrische auto’s meer vermogen gebruiken en zijn ze ‘s ochtends voldoende opgeladen. Hierdoor worden piekbelastingen vermeden.

Links het stroomverbruik van een woonobject met 50 elektrische voertuigen (EV's) gedurende de dag zonder load management, rechts met dynamisch load management. Het benodigde aansluitvermogen kan hierdoor tot ongeveer een derde worden teruggebracht.

In samenwerking met de energieleverancier Linz AG, de woningbouwmaatschappij Neue Heimat, de Technische Universität Wien en het Umweltmanagementagentur ETA heeft KEBA Energy Automation het project Urcharge (Urban + Charge) gestart. In een zes maanden durend experiment werd bewezen dat het voortdurende gebruik van 51 elektrische auto's en 51 laadpunten in een groot wooncomplex mogelijk is zonder de aansluitcapaciteit te verhogen. De belangrijkste bevindingen van Urcharge waren: de levering van elektriciteit in het huis kon te allen tijde worden gegarandeerd en voor de bewoners waren ingrepen van het load management bij het gebruik van hun elektrische auto's niet merkbaar.