In de wereld van elektrische mobiliteit is bidirectioneel laden een van de meest veelbelovende technologieën van de afgelopen jaren. Waar elektrische voertuigen (EV’s) ooit slechts energie verbruikten, kunnen ze nu ook energie terugleveren aan het net of aan een woning. Maar hoe is deze technologie ontstaan, en waar staan we vandaag? In deze blog duiken we in de geschiedenis van bidirectioneel laden.
Wat is bidirectioneel laden?
Bidirectioneel laden betekent dat een elektrisch voertuig niet alleen stroom uit het elektriciteitsnet (of zonnepanelen) kan halen om op te laden, maar ook stroom kan terugleveren. Dit gebeurt via technologieën zoals:
- Vehicle-to-Grid (V2G): Teruglevering aan het elektriciteitsnet. Dit pas je toe wanneer je stroom uit de wagen wil verhandelen op de onbalansmarkt of het net wil ondersteunen bij de piekvraag.
- Vehicle-to-Home (V2H): Energievoorziening van een woning. Hier ga je enkel stroom leveren aan de woning in functie van het verbruik.
- Vehicle-to-Load (V2L): Directe stroomvoorziening van apparaten. Denk aan een stofzuiger die je in je wagen plugt. 'Load' is hier dus letterlijk een toestel dat stroom afneemt.
De eerste stappen: 1890 – 2000
Hoewel het concept van energieopslag in voertuigen al langer bestond (zelfs Edison reed met een elektrische wagen), kwam het idee van bidirectioneel laden pas echt op in de jaren 1990. Onderzoekers begonnen te experimenteren met de mogelijkheid om EV’s als mobiele energieopslag te gebruiken. De technologie was echter nog niet rijp: batterijgrondstoffen waren duur, de laadinfrastructuur was beperkt, en de netwerken waren niet voorbereid op teruglevering.
Doorbraak in concept: 2010 – 2015
De echte doorbraak kwam met de opkomst van slimme netwerken (smart grids) en de groei van hernieuwbare energie. Onderzoekers en bedrijven begonnen te beseffen dat EV’s een cruciale rol konden spelen in het balanceren van het elektriciteitsnet. In deze periode werden de eerste V2G-pilots uitgevoerd, onder andere in Japan.
Japan liep voorop dankzij de ervaringen met stroomuitval na de tsunami van 2011. Nissan introduceerde de Leaf-to-Home-technologie, waarmee een Nissan Leaf een huishouden van stroom kon voorzien. Ik heb nog een oude presentatie van Nissan gevonden die het wat toelicht.
Commercialisering: 2016 – 2022
In deze fase begonnen autofabrikanten en energieleveranciers serieus te investeren in bidirectioneel laden. Belangrijke mijlpalen:
- Nissan Leaf werd de eerste commercieel beschikbare EV met V2G-mogelijkheden. In Europa bleek dat in de praktijk echter pas mogelijk te zijn vanaf Leaf 2018, wellicht omdat dan pas de isonorm voor Chademo echt rond was.
- Wallbox Quasar en andere bidirectionele laadstations (ABB, Venema) kwamen op de markt met wisselend succes.
- Europese en Amerikaanse netbeheerders startten grootschalige pilots (denk aan Octopus Energy).
Tegelijkertijd groeide de aandacht voor netstabiliteit en energieopslag, mede door de toename van zonne- en windenergie.
In deze periode richtte ik ook Watt's next op, met als doel vanaf de eerste dag in 2020 meer ruchtbaarheid te geven aan V2G, maar ook om stappen te ondernemen om Wallbox Quasar gehomologeerd te krijgen voor Leaf. Het laadpunt werd immers op CES 2020 aangekondigd, maar niemand leek ermee bezig te zijn in België. Ik reed sinds 2019 zelf ook met een Leaf en wenste uiteraard de technologie te kunnen uittesten.
Wallbox wreef zich in de haren (of trok de haren uit) bij het moeten vaststellen dat België een administratieve puinhoop was om ook maar iets gehomologeerd te krijgen. Ondanks verwoede pogingen reed men zich vast op de eisen die werden gesteld door vooral de Vlaamse netbeheerder. In 2021 had ik al uitgebreid geschreven over V2G en was ik via Nissan een pleitbezorger geworden van de technologie. In de tussentijd verzamelden we heel wat Nissan-chauffeurs die er ook op zaten te wachten.
In het najaar 2021 stelde Wallbox een Quasar ter beschikking die voorlopig draaide op de Europese gridcode. Daarmee kon ik alvast testen uitvoeren en mijn bevindingen noteren en delen zodat Wallbox het product kon klaarstomen voor de Belgische markt.
Omdat de netbeheerder lastig bleef doen en Wallbox ondertussen had beslist om België onderaan het prioriteitenlijstje te zetten, trok ik mijn stoute schoenen aan. Ik maande chauffeurs aan een mail te sturen naar de diverse kabinetten (Van der Straeten, Peeters, Somers, Demir) om hun ongenoegen te uiten over de gang van zaken en het feit dat het zeer moeilijk is om innovatieve technologie in BE uitgerold te krijgen. Vervolgens postte ik het relaas van de lijdensweg en tagde ik enkele ministers. Dat leek geholpen te hebben, want kort daarop kregen we telefoon van een kabinetsmedewerker van Lydia Peeters.
In juni 2022 zaten we met de kabinetten, Fluvius, Synergrid, laadpaalfabrikanten, FOD economie (subsidie), groothandelaars, energiecoöperanten en burgers samen om de zaak te bespreken. Daar zijn toen enkele belangrijke afspraken gemaakt:
- Fluvius zou meer info voorzien op haar website, specifiek over V2G en de aanmelding van laadpunten;
- Synergrid en de netbeheerders zouden bij de evaluatie ook rekening houden met de wagen die bij een stroomuitval nog een signaal aan de omvormer moet kunnen geven voor veilige ontkoppeling. Dat is een ander scenario dan de omvormer van PV of batterij, waarbij uiteindelijk meer is rekening gehouden met de Europese regelgeving betreffende reactietijd;
- er zouden testsites komen met simulaties van het gedrag van het net;
- de procedure voor homologatie zou korter worden.
Gevolg? Drie weken later was het laadpunt gehomologeerd en konden we eind augustus de eerste Quasar plaatsen. Initieel was het nog een wat lastig parcours omdat de keuringsinstanties er duidelijk niet op waren voorbereid.
Of het met Leaf een succes was laat ik in het midden. De verschillende Leaf-uitvoeringen hadden steeds een andere BMS, wat het een uitdaging maakte voor het laadpunt om correct aan te sturen. Bovendien had Nissan zeer duidelijk strenge beperkingen ingebouwd wat ontladen betreft. Denk aan verlagende vermogens, niet reageren op hoger verbruik owv de temperatuur van de batterij (te warm; wagen heeft geen actieve koeling, enkel passieve), pas enigszins stabiel kunnen ontladen vanaf een verbruik van 600 à 700 W, enz. Zaken die gaandeweg werden gerapporteerd en waar ook Wallbox grijze haren van kreeg. Nissan had wel V2G voorzien, maar de technologie was duidelijk niet afgestemd op de realiteit en verwachtingen van vandaag. Daar kon Wallbox weinig aan veranderen, maar het was wel een ding.
Versnelling en integratie: 2023 – heden
Sinds 2023 is bidirectioneel laden in een stroomversnelling geraakt. Steeds meer EV’s worden standaard uitgerust met V2G-ondersteuning. Overheden stimuleren de technologie via regelgeving, denk bijvoorbeeld aan het Vlaamse regeerakkoord waarin wordt vermeld dat V2G dient te worden onderzocht. In sommige landen kunnen EV-bezitters al geld verdienen door stroom terug te leveren tijdens piekuren.
Ook de integratie met thuisbatterijen, zonnepanelen en slimme energiemanagementsystemen maakt bidirectioneel laden aantrekkelijker voor consumenten. Aan ons om erover te blijven schrijven, testen en te blijven werken aan integraties
Wat brengt de toekomst?
De verwachting is dat bidirectioneel laden een sleutelrol gaat spelen in de energietransitie. Met miljoenen EV’s op de weg ontstaat een gigantische, gedistribueerde energieopslagcapaciteit. Dit kan helpen om het net te stabiliseren, piekbelasting te verminderen en de afhankelijkheid van fossiele energie te verkleinen.
Conclusie:
Bidirectioneel laden is geëvolueerd van een experimenteel concept tot een veelbelovende technologie die de manier waarop we energie gebruiken fundamenteel kan veranderen. Wat begon als een niche-idee, groeit nu uit tot een integraal onderdeel van een slim, duurzaam energiesysteem.
Groeten,
Tim