China is van plan om in negen steden dertig pilootprojecten te lanceren waarbij de groeiende vloot elektrische voertuigen van het land als batterijen zouden kunnen worden gebruikt om tijdens vraagpieken de energievoorziening op het elektriciteitsnet te ondersteunen. Dat heeft de Chinese overheid aangekondigd.
Vorig jaar werden door de Chinese National Development and Reform Commission (NDRC) nieuwe regels uitgevaardigd om de integratie van elektrische wagens met het elektriciteitsnet te versterken. Daarmee wou de Chinese overheid een antwoord bieden aan de bekommernissen dat de snelle adoptie van elektrische voertuigen de systemen voor de opwekking en transmissie van elektriciteit zou overbelasten.
Er worden onder meer pilootprojecten opgezet in de steden Peking, Shanghai, Shenzhen en Guangzhou. Het merendeel van de project beoogt de levering van energie door voertuigen aan het elektriciteitsnet. Auto’s zouden als batterijen fungeren en daarbij energie opslaan en terugsturen naar het net. Auto’s die aan het elektriciteitsnet zijn gekoppeld, zouden bovendien tevens hun laadtijden kunnen aanpassen om piekperioden te vermijden en cruciale diensten zoals frequentieregeling kunnen leveren. De levering van die diensten zou potentieel een alternatieve inkomstenstroom kunnen worden voor huiseigenaren of exploitanten van laadstations.
Vorig jaar had de National Development and Reform Commission al aangegeven dat tegen eind dit jaar meer dan vijftig pilootprogramma’s zouden worden opgezet. Experts zeggen echter dat er een reeks obstakels moeten worden overwonnen voordat het concept vehicle-to-grid (V2G) op grote schaal zou kunnen worden ingevoerd. Daarbij werd onder meer opgemerkt dat voor de toepassingen levensvatbare bedrijfsmodellen dienen te worden ontwikkeld. Tevens wordt aangevoerd dat ook de batterijtechnologieën verder moeten worden verbeterd.
Vehicle-to-grid is echter geen nieuw concept. Het idee dateert uit de jaren negentig van de voorbije eeuw en al in 2001 werd met een aantal experimenten gestart. In de loop der jaren hebben onder meer een aantal Europese landen, de Verenigde Staten en China de ontwikkeling van de technologie actief gepromoot, waarbij sommige autofabrikanten al voertuigen produceerden die bidirectioneel opladen mogelijk maken. Dat geldt onder meer voor een aantal modellen van Byd, MG, Nio en Ora.
Uitdagingen
Volgens een aantal waarnemers bevindt het concept zich momenteel in een snelle ontwikkelingsfase. Hoewel de technologie geen groot probleem meer vormt, zijn er nog steeds uitdagingen om een brede acceptatie te bereiken. Daarbij moet in de eerste plaats gekeken worden naar de prijs. Vehicle-to-grid is een dure technologie. Volgens Yang Ye, ondervoorzitter van batterijfabrikant Aulton, kost de bouw van een basisstation tussen 420.000 dollar en 700.000 dollar. De uitrusting van het station met batterijpakketten zou de kosten nog eens met een bedrag tussen 201.000 dollar en 504.000 dollar kunnen verhogen.
Om de technologie met succes te kunnen implementeren, blijft een standaardisatie volgens de waarnemers noodzakelijk. Momenteel wordt het concept met een aanzienlijke fragmentatie geconfronteerd, het voor verschillende systemen moeilijk is om naadloos met elkaar te communiceren. “Open standaarden, veilige communicatie en een betrouwbare encryptie zijn allemaal nodig om vehicle-to-grid op schaal te laten werken”, stippen de experts aan. “Bovendien vereist het concept een robuust raamwerk voor veilige communicatie tussen elektrische voertuigen, laadstations en het elektriciteitsnet. Daarvoor zijn veel investeringen in cyberbeveiliging vereist om een ongeautoriseerde toegang tot energiesystemen te voorkomen.”
Maar zelfs met lagere kosten en gestroomlijnde technologie blijft de vraag over of de autobezitters daadwerkelijk aan vehicle-to-grid willen deelnemen. Daarbij wordt vaak opgemerkt dat de technologie zwaar op de levensduur van de batterij kan wegen. Sommigen vrezen dat frequent opladen en ontladen de levensduur van de batterijen kan verkorten. Studies suggereren echter dat het merendeel van batterijen na meer dan tweehonderd laadbeurten nog steeds 93 procent van hun oorspronkelijke capaciteit behouden. “Dat is een veelbelovend cijfer, maar de echte sleutel tot een lange levensduur ligt in intelligente beheerstrategieën die de batterijprestaties kunnen optimaliseren en slijtage kunnen verminderen”, zeggen de experts.
Sommige eigenaars van elektrische voertuigen profiteren al van dit systeem. Chinese autobestuurders die regelmatig aan het project deelnemen, zouden op drie jaar tijd ongeveer 1.400 dollar hebben verdiend. Dat is voldoende om de oplaadkosten te dekken. “Maar hoewel deze cijfers veelbelovend klinken, blijkt de realiteit niet altijd even eenvoudig”, stippen de onderzoekers aan. “Een recente proef wees alvast op een aantal frustraties. Daarbij bleek na driekwart uur vaak een opbrengst van amper 1,4 dollar.
Voor velen rechtvaardigen dergelijk kleine beloningen de inspanning nauwelijks, vooral niet als ze hun voertuig onverwachts nodig hebben. Interessant genoeg zijn financiële prikkels alleen misschien niet genoeg om de meeste eigenaren van elektrische wagens te overtuigen. Uit een onderzoek bij 4.000 consumenten in Spanje, Frankrijk, Italië en Denemarken bleek dat persoonlijke waarden een veel grotere rol speelden in de bereidheid om het concept te omarmen. Terwijl financieel gevoelige eigenaren gemotiveerd werden door monetair gewin, vertoonden individuen met sterke ecologische of altruïstische waarden een veel grotere kans om aan de projecten, ongeacht de compensatie, te willen deelnemen.
De ernst van de obstakels is volgens de experts onmiskenbaar. “Indien de technologie eenvoudig te implementeren was, zouden China en andere landen al voorbij de pilotfase zijn en overgaan op een volledige commercialisering van het concept”, werpen de analisten op. “Maar de torenhoge vraag naar elektriciteit kan misschien een verklaring vormen voor de inspanningen om vehicle-to-grid te implementeren.”
Er blijken twee belangrijke krachten die deze toename aanjagen. In eerste instantie is er de toenemende intensiteit van extreme weersomstandigheden. Maar er moet ook gekeken worden naar de snelle uitbreiding van energieverslindende industrieën zoals artificiële intelligentie en elektrische wagens. Warmere en langere zomers zorgen onder meer voor een toenemende vraag naar koeling. Tegelijkertijd kennen een aantal energie-intensieve industrieën een grote bloei, waardoor de vraag naar elektriciteit sterk toeneemt. De energievraag van artificiële intelligentie neemt sneller toe dan vele elektriciteitsnetwerken aankunnen.
Een uitbreiding van het elektriciteitsnet blijkt volgens experts niet altijd het optimale antwoord op de groeiende vraag. “Een loutere uitbreiding van de netwerken is duur en niet efficiënt”, merken ze op. “Het Chinese elektriciteitsnet draait minder dan vijftig uur per jaar op een niveau dat boven 95 procent van de piekbelasting ligt. Om aan deze sporadische piekvraag te voldoen, zouden nieuwe piekcentrales moeten worden geïnstalleerd of de transmissie-infrastructuur moeten worden uitgebreid. Beiden gaan gepaard met hoge kosten.”
“Vehicle-to-grid biedt daarentegen een flexibele en gedecentraliseerde oplossing”, wordt er nog aangevoerd. “Door het benutten van de collectieve opslagcapaciteit van elektrische voertuigen, kan vehicle-to-grid de druk op het elektriciteitsnet net tijdens deze piekuren verlichten zonder enorme investeringen in nieuwe infrastructuur te moeten voorzien.”
Onderzoek van wetenschappers aan het Tsinghua Sichuan Energy Internet Research Institute zouden in 2035 particuliere gebruikers van elektrische wagens in China 150 miljoen kilowatt aan mobiele opslagcapaciteit kunnen leveren. Dat zou de Chinese maatschappij ongeveer 1 biljoen yuan aan investeringen in elektriciteit kunnen besparen. Bovendien kan China rekenen op een gigantische vloot elektrische voertuigen. In juni vorig jaar telde China 24,72 miljoen elektrische wagens. Dat vertegenwoordigde meer dan de helft van het wereldwijde totaal.
Geraamd wordt dat China tegen eind volgend decennium ongeveer 300 miljoen elektrische wagens zal tellen. Die vloot zou het nationale elektriciteitsnet een capaciteit tussen 290 miljoen kilowatt en 350 miljoen kilowatt kunnen bieden. Dat komt overeen met ongeveer 50 procent van de totale capaciteit die China aan duurzame energie kan leveren.
Meer over dit onderwerp: