Zacht zoemend draait een Renault Zoe van het terrein van Acrres in Lelystad de weg op voor een rondrit over het 1200 hectare grote terrein van het onderzoekscentrum van de Wageningen University.

„Acrres, onderzoekscentrum voor duurzame energie en groene grondstoffen, is de wereld van de toekomst in het klein. Het centrum telt drie windmolenparken met een totale capaciteit van 52 megawatt, een zonnepark en een biomassacentrale; samen genoeg om 20 elektrische voertuigen op te laden”, aldus Jurjen de Jong, directeur van Greenflux, een koepelorganisatie die het rijden met elektrische auto’s in goede banen probeert te leiden.

Populair is de elektrische auto nu al onder de bezoekers van het symposium ”Smart grids in balans” dat Acrres samen met Greenflux vorige week organiseerde in Lelystad. Dagvoorzitter Ben van der Burg doet alvast een steekproef. „Wie heeft er een elektrische auto?” Ruim tien vingers in de lucht. „Nee, geen plug-in hybride.” Een bezoeker blijkt een elektrische Nissan Leaf te rijden, „een tweedehandsje.”

Van der Burg wijst naar iemand die enthousiast met zijn vinger in de lucht zwaait. „Jij wilt zeker vertellen van je stoere Tesla model S”, veronderstelt de presentator. Maar dat blijkt misgerekend. „Ik heb een elektrische VW E-Up.” Van wie de Tesla aan de laadpaal bij het Acrresgebouw is, blijft onduidelijk.

De elektrische auto gaat een sleutelrol vervullen in de omschakeling naar duurzame energie. Als ‘iedereen’ zonnepanelen op zijn dak legt en een elektrische auto koopt, levert dat grote problemen op voor het elektriciteitsnet, legt Jan Peters uit. Hij is directeur van netbeheerder Enexis. Enexis moet rekening houden met een onregelmatige aanvoer van ‘overtollige’ wind- en zonne-energie. Daarnaast levert elektrisch rijden piekmomenten op in de vraag naar elektrische energie.

Balans

Thomas Orsini, directeur elektrische voertuigen van autofabrikant Renault, onderstreept Peters’ betoog. „Begin mei reden er in Nederland ruim 53.000 elektrische voertuigen rond. Als die ’s avond allemaal tegelijk aan de lader hangen, ontstaat er al een piekvraag van 198 megawatt, het vermogen van een kleine centrale.”

Dat lijkt dus vragen om problemen. Directeur Peters van netbeheerder Enexis schetst de situatie. „Zeker als dan ook de verlichting aangaat en de warmtepomp voor de centrale verwarming begint te draaien. De balans dreigt daardoor te verdwijnen uit het net.”

De netbeheerder wacht echter niet lijdelijk af wat er allemaal komen gaat, maar maakt van de nood een deugd. Traditioneel verzorgen netbeheerders het transport van energie van de centrale naar huishoudens en bedrijven. Maar dat passieve beheer voldoet straks niet meer. Peters: „Om de bewegingen van de elektrische stroom aan te kunnen, hebben we straks drie keer zo veel kabels nodig als er momenteel liggen. De aanleg daarvan gaat vele miljarden kosten. Die investering wil Enexis voorkomen door meer te gaan sturen op flexibiliteit.”

Wat bedoelt de Enexisdirecteur daarmee? De productie van zonne-energie laat zich niet sturen, maar het verbruik wel. „We willen het verbruik stimuleren op het moment dat er veel elektriciteit wordt gemaakt. Ook kan er dan elektriciteit worden opgeslagen. De stroom is dan bijvoorbeeld tussen 6 uur ’s morgens en 15.00 uur ’s middags erg goedkoop en daarbuiten fors duurder. Om dit in goede banen te leiden is slimme ict nodig.” Enexis voert momenteel proeven uit met variabele prijzen van elektriciteit in Zwolle en Breda.

Om het middenspanningsnet op afstand bestuurbaar te maken, worden woningen momenteel voorzien van zogeheten slimme meters. Die moeten de netbeheerder de gegevens leveren die hij nodig heeft om de elektriciteitsstromen op het net in goede banen te kunnen leiden.

Dat dergelijke slimme elektriciteitsnetwerken (smart grids) geen overbodige luxe zijn, blijkt uit de cijfers die Orsini presenteert voor 2025. „Er rijden dan naar verwachting 1 miljoen elektrische auto’s in Nederland rond.”

De Fransman ziet deze ontwikkeling echter niet als een bedreiging, maar eerder als een kans. „Onze auto’s zijn geschikt voor een laadpaal die supersnel kan laden en ontladen. Deze Caméléonlader heeft een laadcapaciteit van 43 kilowatt.”

Orsini’s gedachte is om elektrische auto’s die zijn aangesloten op een lader in te zetten als lokale energiebuffer voor overtollige groene stroom. Een parkeerterrein bij een bedrijf beschikt dan algauw over een enorme accucapaciteit. Die kan worden gebruikt wanneer de zonnepanelen even te weinig leveren. De eerste zogeheten retourpalen zijn vorige week in de Utrechtse wijk Lombok geplaatst (zie kader ”Mobiel accusysteem”).

Smartphone

Om de wisselende energiestromen in goede banen te leiden, coördineert koepelorganisatie Greenflux de ontwikkeling van slimme ict. Deze moet zowel het aanbod van elektrische stroom als de vraag in de gaten houden. Ook registreert deze de beschikbaarheid van elektrische auto’s die een deel van hun accucapaciteit kunnen inzetten als energiebuffer.

De ontwikkeling van deze ict ligt op het bordje van onder anderen Sycada Green. Het bedrijf uit Amsterdam presenteerde op het symposium de app Smart Grid In Balance (SGIB). Via zijn smartphone kan de chauffeur van een elektrische auto aangeven hoeveel de accu minimaal moet laden, met welke snelheid en tegen welke maximale prijs per kilowattuur, legt Kristian Winge, directeur van Sycada Green, uit. De rest van de accucapaciteit kan vervolgens worden gebruikt als energiebuffer in de smart grid.

Maar dit is niet de enige rol die elektrische auto’s gaan spelen, verwacht Ad van Wijk, hoogleraar energiesystemen van de toekomst aan de TU Delft. De elektrische auto met brandstofcel –die draait op waterstof– zal dienst gaan doen als energiecentrale wanneer zon en wind het even af laten weten (zie kader ”Auto op waterstof”). „Er komen dus geen kolencentrales bij, maar de auto op waterstof wordt de centrale van de toekomst.”

Door de energietransitie, de omslag van fossiele brandstoffen naar elektriciteit, moet er de komende twintig jaar 6000 gigawatt (GW) aan productievermogen worden bijgebouwd; een verdubbeling van de huidige capaciteit, rekent Van Wijk voor.

De helft van de elektriciteitsproductie, zo’n 5000 tot 6000 GW, wordt in 2030 duurzaam opgewekt. Het Internationaal Energieagentschap (IEA) verwacht dat het aandeel waterkracht in de energiemix wereldwijd in 2040 is verdubbeld, terwijl het aandeel wind, zon en aardwarmte elk groeit met een factor 5.

De elektrische auto met brandstofcel zal volgens de hoogleraar tegen die tijd niet alleen als een energieopslag fungeren, maar ook als elektriciteitscentrale. „Als er elektriciteit nodig is, levert hij; als er een overschot is van zonne- of windenergie, zet hij dat om in waterstof.”

Van Wijk illustreert zijn bewering met een eenvoudige rekensom. „Eén auto op waterstof kan bijvoorbeeld 50 kW leveren. Stel, er rijden er 1 miljard van rond. Dat betekent een totaal beschikbaar vermogen van 50.000 GW, tien keer meer dan de huidige elektriciteitsproductie wereldwijd.”

www.greenflex.nl
www.digibron.nl/buurtbatterij
www.digibron.nl/smartgrids

Auto op waterstof

Voor het energiesysteem van de toekomst is de auto op waterstof cruciaal, betoogde Ad van Wijk, hoogleraar energiesystemen van de toekomst, op 11 juni op het symposium ”Smart grids in balans” in Lelystad. De auto moet dienst gaan doen als energiebuffer voor overtollige zonne- en windenergie en als energiecentrale. Momenteel doet zijn vakgroep onderzoek aan de Hyundai ix35 fcev, de enige waterstofauto die Nederland rijk is.

Waterstof is de meest milieuvriendelijke brandstof wanneer het is geproduceerd met wind-, zonne- of geothermische energie. Brandstofcellen in de auto zetten waterstof en zuurstof om in water en produceren zo elektrische energie. Het water verlaat als waterdamp de uitlaat.

In de toekomst moet de auto, aangesloten op een laadpaal ook in staat zijn als energiecentrale elektrische energie te leveren aan het net, en andersom overtollige elektrische energie om te zetten in waterstof.

Veel auto’s op waterstof rijden er momenteel nog niet rond in Nederland. De Hyundai ix35 fcev, van fuel cell electric vehicle (elektrisch voertuig met brandstofcellen) heeft het rijk alleen. Op één tank waterstof komt de forse, hoge wagen van ruim 1800 kilogram 600 kilometer ver. Het grote nadeel is momenteel de prijs. Eén Hyundai ix35 fcev kost ruim 175.000 euro.

Toyota presenteerde onlangs de Mirai, een wat bijzonder ogende auto die eveneens op waterstof rijdt. In Nederland is de Mirai wegens gebrek aan belangstelling nog niet leverbaar.

Nederland telt momenteel twee tankstations voor waterstofauto’s: één in Rhoon (Zuid-Holland) en één station in Helmond (Noord-Brabant). In 2020 moeten dat er twintig zijn, genoeg om 2000 waterstofauto’s te laten tanken.

www.hyundai.nl/ix35-fcev
www.toyota.nl/over-toyota/toyota-world

Mobiel accusysteem

De Utrechtse wijk Lombok kreeg vorige week als eerste twintig zogenoemde retourpalen, die zonnestroom aan elektrische auto’s kunnen leveren. Ook kunnen ze stroom onttrekken als er meer nodig is dan de zon op dat moment levert. Netbeheerder Stedin noemt het een „wereldprimeur.” De eerste Vehicle2Grid-paal is vorige week dinsdag in gebruik genomen.

De laadpalen worden gekoppeld aan zonnepanelen op de huizen van bewoners in de wijk Lombok, op daken van bedrijven daar en openbare gebouwen zoals scholen. Die lokaal gewonnen energie wordt tijdelijk opgeslagen in de accu’s van elektrische en hybride-auto’s en daaraan onttrokken als bedrijven en particulieren stroom nodig hebben.

Van de 3000 woningen in Lombok hebben er zo’n 100 zonnepanelen. In de wijk wonen ongeveer veertig eigenaren van elektrische of hybride auto’s. „De pieken in de opslag van zonne-energie en het verbruik worden op die manier afgevlakt”, aldus een woordvoerster van Stedin.

Door die extra opslagcapaciteit worden volgens de netbeheerder op den duur miljarden euro’s bespaard. Er hoeven geen nieuwe kabels te worden aangelegd om ‘overtollige’ stroom door te sluizen naar de energieleverancier.

Om grote aantallen elektrische auto’s te kunnen opladen, is de komende jaren alleen al in Nederland 40 tot 60 miljard euro nodig om het stroomnet uit te breiden.