Elektriciteitsnet onder druk door enorme toename elektrische auto's

Omdat de vraag naar elektriciteit onder meer door elektrisch rijden steeds groter wordt, wordt het elektriciteitsnet steeds zwaarder belast. Volgens TU Delft-wiskundige Marieke Kootte staan netbeheerders voor grote uitdagingen om de ambities op het gebied van elektrisch rijden bij te benen.

Na Zuid-Holland rijden er in onze provincie de meeste elektrische auto's. Vorig jaar verdubbelde landelijk de verkoop ervan ten opzichte van 2019. En ook 2021 lijkt weer uit te draaien op een recordjaar. In januari werden 212 nieuwe elektrische auto's in Noord-Holland geregistreerd, in april 402, zo blijkt uit cijfers van de BOVAG. De Nederlandse brancheorganisatie verwacht dat in 2030 circa driekwart van alle nieuwe auto’s in Nederland elektrisch zijn.

Netbeheerder Liander ziet dat de vraag naar laadpalen steeds verder oploopt. Een kwart van alle publieke laadpalen in Nederland staat in Noord-Holland (ruim 5.000). En daar moeten er tot 2030 nog eens 10.000 van bijkomen, goed voor 20.000 laadpunten. "We zien dat het heel snel gaat. Het is een ontwikkeling die ook voortkomt uit het klimaatakkoord", laat woordvoerder Peter Hofland weten.

Niet op hoeveelheid stroom ingesteld

Toch is ons energiesysteem nog niet op die grote hoeveelheden stroom ingesteld, zegt wiskundige Marieke Kootte, verbonden aan de TU-Delft. "In Nederland hebben wij een hoogspanningsnet en verschillende midden- en laagspanningsnetten. De laatste worden ook wel distributienetwerken genoemd. Vanaf het hoogspanningsnet worden grote hoeveelheden stroom over hoogspanningskabels getransporteerd."

Via verschillende knooppunten in Nederland die zijn aangesloten op het distributienetwerk, wordt de elektriciteit naar lagere spanning getransporteerd en verder vervoerd over kabels onder de grond. "Vervolgens belandt het bij transformatorhuisjes waar het weer een toontje lager wordt getransformeerd en komt het uiteindelijk bij de huishoudens terecht."

Tekst gaat verder onder de foto

De kabel in de grond is echter berekend op de maximale hoeveelheid energie dat per huishouden wordt gebruikt, legt Lennard Visser, onderzoeker van energiesystemen en verbonden aan de Universiteit van Utrecht, uit. De kabels zijn jaren geleden aangelegd en er is toen geen rekening gehouden met het laden van elektrische voertuigen. "Als er dan opeens twintig Tesla’s in de straat aan de laadpaal hangen, dan stijgt de belasting op het netwerk en is de vraag of de capaciteit in de buurt nog wel toereikend is."

Dikkere kabels zijn volgens Kootte nodig om meer elektriciteit te vervoeren. Maar dat betekent dat de huidige kabels moeten worden vervangen. En dat is volgens haar ingewikkeld. "In de praktijk is het enorm duur. Je moet hele straten openbreken. Daarnaast moet je rekening houden met de planning van overige werkzaamheden van bijvoorbeeld het riool."

Wachttijd voor aanvraag loopt op

Hofland vult hierop aan dat naast het vervangen van de kabels ook nieuwe transformatorhuisjes moeten worden gebouwd. Werkzaamheden die veel tijd kosten, met name door procedures en vergunningstrajecten. Daarbij komt dat de netbeheerder een chronisch tekort aan technisch personeel heeft. Om het netwerk niet te overbelasten verwacht Liander dat de normale wachttijd voor een laadpaal, nu nog ongeveer 18 weken, zal oplopen.

MRA-Elektrisch werkt op initiatief van de provincie Noord-Holland aan verschillende vormen van slim laden om overbelasting van het net te voorkomen, en wachttijden voor het aanvragen van laadpalen terug te dringen. Zo is er in samenwerking met Vattenfall een vorm van groen laden bedacht, waarbij slimme software de laadpalen voor elektrische auto’s zo aanstuurt, dat pieken en dalen in het stroomaanbod automatisch goed worden benut. In twaalf gemeenten staan inmiddels zulke slimme palen.

Rond etenstijd en in de avond is er volgens Jeroen Olthof, gedeputeerde en bestuurlijk opdrachtgever van MRA-Elektrisch, namelijk veel stroomvraag. 's Nachts daarentegen niet of nauwelijks. Bovendien is het verstandig om op de momenten te laden dat er veel duurzame energie beschikbaar is: als de wind hard waait en de zon volop schijnt. Door een systeem te ontwikkelen dat daar rekening mee houdt, kun je volgens hem de stroomvraag goed op elkaar afstemmen.

Er zijn volgens Olthof veel slimmigheden ingebouwd, zodat de elektrische rijder er van op aan kan dat hij met een volle accu kan wegrijden. "Het eerste half uur wordt er bijvoorbeeld volop geladen, daarna worden vraag en aanbod elk kwartier op elkaar afgestemd," aldus Olthof. Naast het slim laden, ontwikkelt MRA-Elektrisch een regionale laadkaart die inzichtelijk maakt hoe de laadbehoefte zich ontwikkelt en welke knelpunten in het elektriciteitsnet worden verwacht.

Slimme palen kijken naar vraag en aanbod

Kootte ziet daarnaast graag, maar dat is toekomstperspectief, dat wordt gekeken hoe elektrische auto’s energie kunnen teruggeven. Dat ze via zonnepanelen op het dak energie produceren. "Als de accu dan vol is, kunnen ze die leeg laten lopen en aan het energiesysteem teruggeven op plekken waar tekorten zijn. Het is wachten op autoproducenten die een soortgelijk systeem kunnen realiseren."

De 'slimme' alternatieven zijn volgens Hofland hard nodig. Maar alleen daarmee zijn we er naar zijn idee niet. "Het is én-én. Ten eerste moeten we als netbeheerders het elektriciteitsnet verzwaren en hierin investeren. Dit is voor alle ontwikkelingen die op ons afkomen. We trekken jaarlijks honderden miljoenen euro's hiervoor uit."

Verder moeten er volgens hem 'slimmigheden worden bedacht om efficiënt met het netwerk om te gaan'. "Als je de dikkere kabels alleen gebruikt om pieken mee op de vangen, is dat zonde. Dat kan prima op een alternatieve manier worden opgelost. Het moet wel betrouwbaar en bereikbaar blijven voor iedereen."