Het belang van slim laden voor grote zakelijke laadpleinen
Bij de nieuwbouw en renovatie van grote kantoorpanden wordt er steeds vaker geïnvesteerd in zeer ruime laadvoorzieningen. Vijftig laadplekken is niet ongewoon meer. Met de groei van het aantal laadplekken bij kantoren neemt het belang toe van slim energiemanagement om de operationele kosten van zakelijke laadplein onder controle te houden.
In dit blog ga ik dieper in op de voordelen van slim laden in de context van grote kantoorpanden en hoe je hiermee de kosten van laadinfra kunt verlagen. De principes zijn ook van toepassing op MKB-bedrijven en bedrijven in andere industrieën. Vanaf september 2024 geeft de SPRILA-subsidie voor private laadinfrastructuur een nieuwe impuls aan de opschaling van laadinfrastructuur bij bedrijven. Het is daarom nu tijd om na te denken over goed energiemanagement.
Wat is slim laden?
Het begrip slim laden wordt door veel partijen gebruikt met uiteenlopende betekenissen. Installateurs en fabrikanten van laadpalen beschouwen load balancing, een oplossing om het vermogen van een groep laadpalen in het moment tot een bepaalde waarde te beperken, reeds als een vorm van slim laden. Ik ga in dit artikel uit van de betekenis die de RVO aan slim laden geeft in de subsidieregelingen SPRILA en SPRULA voor respectievelijke private en publieke laadinfrastructuur:
Met slim laden wordt het tijdstip en de laadsnelheid van de laadsessie gestuurd op basis van de prijs van elektriciteit, het aanbod van (duurzame) elektriciteit of de belasting van het stroomnet. Zo laden elektrische voertuigen duurzamer en goedkoper terwijl het stroomnet minder wordt belast.
Slim laden volgens deze definitie heeft dus betrekking op het benutten van de flexibiliteit in het energiegebruik van elektrische auto's om goedkoper, duurzamer en met een lagere netbelasting te laden.
Wat is er nodig om slim te laden?
Om slim laden mogelijk te maken in de context van een kantoorpand is een energiemanagementsysteem (EMS) nodig dat bewustzijn heeft van:
- de laadbehoefte per laadsessie;
- de energie die het pand gedurende de dag kan leveren;
- de waarde van energie op verschillende momenten van de dag.
Het EMS verzamelt informatie uit verschillende bronnen en gebruikt deze om beslissingen te nemen. De laadbehoefte kan uitgevraagd worden bij de EV-rijder door de gebruiker een vertrektijd en laaddoel in te laten stellen in een laadapp, of door af te gaan op een default zoals 30 kWh laden per zes uur. Voor de meeste werknemers zal er dan geen interactie met een laadapp nodig zijn om bij vertrek voldoende charge te hebben. De laadbehoefte hoeft niet heel nauwkeurig bekend te zijn om laadsessies goed in de tijd te kunnen verplaatsen.
Energiemeters zorgen ervoor dat het EMS realtime inzicht heeft in het verbruik en de opwek van het pand. Historische data kan ingezet worden om het gebouwverbruik te leren. In onze oplossing doen wij dit bij voorkeur gescheiden voor baseload en het verbruik van klimaatinstallaties, zodat er een beter verband gelegd kan worden met weers- en seizoensgebonden invloeden. In combinatie met een opwekverwachting is het mogelijk om nauwkeurig te voorspellen hoeveel vermogen er gedurende de dag beschikbaar is voor laden, zodat laadsessies met een hoge mate van zekerheid in de tijd verplaatst kunnen worden.
De waarde van energie verschilt per bron (import uit het net of eigen opwek) en energiecontract (vast of dynamisch). De energiebelasting, transportkosten van de netbeheerder en inkoopvergoedingen (of het verschil tussen de inkoopkosten en terugleveringvergoeding) bepalen het verschil in waarde tussen energie die uit het net wordt betrokken of zelf opgewekt kan worden. De parameters worden gebruikt om te besluiten of het wenselijk is om op een bepaald moment terug te leveren of juist zoveel mogelijk zelf te consumeren.
Het energiegebruik van een kantoorpand en de impact van elektrisch laden
Kantoorpanden hebben een aanzienlijk energieverbruik. Het grootste complex waarin wij onze energiemonitoring inzetten heeft een verbruik van 8 tot 12 megawattuur per dag bij een piekvermogen van 700 kW.
Het energieverbruik van kantoorgebouwen zat tot een paar jaar geleden met name in de klimaatinstallaties. Verlichting, kantoorautomatisering en luchtbehandeling zorgen voor een steady last met wat aanloop in de ochtend. Het in- en uitschakelen van warmtepompen kan op kwartierbasis voor forse schommelingen in het vermogen zorgen. Het verbruik is sterk afhankelijk van de weersomstandigheden met in de winter een piek in de ochtend en in de zomer meer verbruik in de middag. Het verbruik van de keuken kan ook een zichtbaar effect hebben op de kwartierpieken zodra de vaatwassers aangaan.
Een paar laadpunten hebben geen noemenswaardige invloed op dit profiel. Dat wordt anders als een kantoorpand wordt voorzien van veel laadplekken en op bepaalde momenten de helft of meer van het gevraagde vermogen afkomstig is van elektrisch laden.
Een gebouw dat zelf energie opwekt met zonnepanelen dempt het vermogen dat in de middag uit het net gehaald moet worden. De grote panden kunnen vanwege de verhouding tussen vloer- en dakoppervlakte bij lange na niet hun eigen verbruik opwekken, maar wel genoeg om het effect zichtbaar te laten zijn in het vermogensprofiel op de hoofdaansluiting.
Vermogensprofiel zonder slim laden
Een laadplein waar ongecontroleerd wordt geladen, produceert steevast in de ochtend een piek zodra auto's arriveren en worden ingeplugd. Rond het middaguur zitten de meeste auto's vol. Op het eind van de middag wordt er nauwelijks geladen. Een kantoorpand met dit laadgedrag zal in de ochtend zijn hoogste kwartiervermogens registreren.
Het verschil ten opzichte van de vermogens in de middag is nog sterker als er eigen opwek achter de meter aanwezig is. Er is dan een sterke piek te zien in de ochtend met een vermogen dat geleidelijk afneemt naar het eind van de werkdag. De onderstaande grafiek is hiervan een praktijkvoorbeeld.
Het effect van slim laden op de energie- en netwerkkosten
Slim laden maakt het mogelijk om de energiegebruik van een kantoorpand duurzamer te maken en de kosten te verlagen. Wij hebben gekozen voor een on-premise EMS dat realtime de laadstromen van auto's kan sturen op basis van het verbruik en de opwek van het pand. Het systeem richt zich op vier vormen van optimalisatie:
- Het verlagen van het piekvermogen.
- Het verplaatsen van laadsessies naar momenten met lage energieprijzen.
- Het verhogen van zelfconsumptie van opgewekte energie.
- Verhogen van de opbrengsten uit Hernieuwbare Brandstof Eenheden.
Peak shaving en de kosten van kW-max
Grootverbruikers worden op twee manieren afgerekend op hun transportcapaciteit: via het gecontracteerd transportvermogen (GTV) en de werkelijk in een maand gerealiseerde kwartierpiek (ook wel kW-max genoemd).
De kosten voor kW-max wegen voor de grote verbruikers het zwaarst. De tarieven zijn in 2024 flink gestegen en liggen inmiddels op € 2,85 tot € 3,20 per kW per maand afhankelijk van netbeheerder. Een 11 kW laadpaal die elke maand rechtstreeks bijdraagt aan een hogere kW-max levert bij Liander op jaarbasis een kostenpost op van 422 euro. Het loont dus om de kW-max onder controle te houden en onnodige pieken te voorkomen.
Peak shaving zorgt ervoor dat transportvermogen op twee manieren optimaal gebruikt kan worden:
- Door in het geval van schaarste het volledige contractvermogen in te kleuren met verbruik van elektrische auto's, zodat er meer voertuigen geladen kunnen worden.
- Door het maximale kwartiervermogen te beheersen op een uitgekiende waarde die voldoende is om in de laadbehoefte te voorzien zonder dure outliers te veroorzaken.
Met slim load management zijn de kosten voor kW-max niet meer iets dat je overkomt maar waar actief op gestuurd wordt.
In de onderstaande grafiek zie je hoe peak shaving is toegepast in combinatie met sturing op dynamische energieprijzen om het kwartiervermogen te begrenzen. Laadsessies werden gespreid over de dag met de nadruk op de middag wanneer de energieprijs relatief laag is.
Piekvermogen verlagen in combinatie met eigen opwek
Extra ruimte voor het verlagen van de kW-max is er als een gebouw zelf energie opwekt. Er is dan minder vermogen uit het net nodig. Een pand met veel laadplekken en eigen opwek heeft zonder slim laadmanagement een nog groter verschil tussen de vermogenspieken in de ochtend en het afnemende vermogen op de hoofdaansluiting in de middag, wanneer de productie van de zonnepanelen goed op gang is. Door laadsessies naar de middag te verplaatsen wordt het vermogensprofiel gelijkmatiger en gaan de kosten voor kW-max omlaag.
De kW-max wordt op maandbasis bepaald. Er is dus elke maand een nieuwe kans om een optimale kW-max neer te zetten, rekening houdend met vermogen dat gevraagd wordt door klimaatinstallaties en opgewekt kan worden met zonnepanelen. Op jaarbasis levert een verlaging van de kW-max met gemiddeld 75 kW per maand een besparing op die kan oplopen tot € 2.900. Ook niet onbelangrijk is dat de belasting van het elektriciteitsnet afneemt. De winst zit met name in de ochtend op een moment dat er toch al veel van het net wordt gevraagd en zonne-energie nog geen grote bijdrage levert aan de energiemix.
Meer over besparen op kW-max »
Dynamische energieprijzen
De verschillen tussen de uurprijzen van energie op de daghandelsmarkt zijn de afgelopen jaren door verschillen in vraag en aanbod steeds groter geworden. De onderstaande grafiek werd samengesteld door energie-expert Julien Jomaux en laat de gemiddelde genormaliseerde prijs per uur van de dag zien tussen april en juli voor de afgelopen vier jaar. De pieken en dalen in 2024 zijn weer groter dan de jaren ervoor. In de middaguren zijn de uurprijzen gemiddeld een kwart of minder van de gemiddelde prijs gedurende de dag.
Laadpleinen bij kantoorgebouwen zijn bij uitstek geschikt om dit voordeel te benutten. Werknemers en hun auto's zijn inmiddels vaak op de goedkoopste momenten van de dag aanwezig. Door laadsessies slim te sturen op energieprijzen kon er in het afgelopen jaar op werkdagen voor een gemiddeld tarief van 6,1 cent per kWh geladen worden, rekening houdend met 20 procent laadsessies die niet kunnen worden uitgesteld. Inclusief energiebelasting, transportkosten en inkoopvergoeding voor de energieleverancier komt dit neer op gemiddelde energiekosten van 13,5 cent per kWh.
De jaarlijkse besparing ten opzichte van een energiecontract met een vaste inkoopprijs van 10 cent per kWh loopt bij een energieverbruik van 150.000 kWh voor elektrisch laden op tot ruim € 5.800.
Om te voorkomen dat de energiekosten van het gehele kantoorpand worden blootgesteld aan de onzekerheid van een dynamisch energiecontract kan er als middenweg worden gekozen om het laadplein achter een secundair allocatiepunt te plaatsen. Het energieverbruik van het laadplein kan dan apart door een meetbedrijf bemeten worden en op een eigen energiecontract afgerekend worden.
Meer over laden op dynamische prijzen »
Zelfconsumptie
Bedrijven die regelmatig energie terugleveren tijdens werkuren kunnen veel kosten besparen door hun zelfconsumptie het direct gebruik van zelf opgewekte energie - te verhogen met behulp van slim laden. De kostenbesparing is een combinatie van het mijden van energiebelasting, transportkosten en vergoeding voor de energieleverancier. Het direct gebruik van zelf opgewekte energie is minimaal 9,5 cent per kWh goedkoper dan terugleveren aan het net om op een ander moment energie te importeren. Dit verschil kan verder oplopen bij een vast of variabel contract met een groot verschil in waarde tussen inkoopkosten en terugleververgoeding.
In de onderstaande grafiek zie je het resultaat van een dag slim laden bij Exonet in Zevenaar. Bij dit bedrijf combineren we optimalisatie van zelfconsumptie met dynamische energieprijzen. Op een totaal energieverbruik van 343 kWh werd er slechts 36 kWh uit het net geïmporteerd. Tachtig procent van de opgewekte energie werd direct gebruikt. De teruglevering vond plaats in de uren dat de energie relatief veel waard was. Er werd 164 kWh geladen, op het hoogste vermogen tussen 13.00u en 16.00u toen de energie het goedkoopst was.
Slim laden zorgt ervoor dat je meer opgewekte energie zelf kunt gebruiken, zodat de business case voor investeringen in zonnepanelen verbetert. Ook een investering in een solar carport verdient zich sneller terug. Een solar carport is een goede oplossing om meer energie op te wekken dan mogelijk is met het dak van het kantoor.
Negatieve energieprijzen zijn in het weekend tegenwoordig eerder regel dan uitzondering. Het terugleveren van energie in het weekend levert daardoor nog weinig op. Als er bedrijfsauto's in het weekend bij het kantoor geparkeerd blijven, levert dat een kans op om voertuigen te laden op energie die anders niets waard zou zijn. Met slim laden kan dit geautomatiseerd worden. Er hoeft alleen maar een vertrektijd op maandagochtend ingesteld te worden.
Meer over laden op zelf opgewekte energie »
Hernieuwbare Brandstof Eenheden
Een lucratief verdienmodel voor grote zakelijke laadvoorzieningen is het verhandelen van certificaten voor Hernieuwbare Brandstof Eenheden. De certificaten kunnen verkregen worden voor energie die is aangewend voor het laden van elektrische voertuigen. De regeling is een onmisbare pijler onder de business case voor elektrische trucks maar kan bij voldoende schaalgrootte ook benut worden voor het laden van personenauto's. Omdat er administratieve lasten zijn en kosten voor een jaarlijkse audit, worden HBE's zinvol als er op jaarbasis 75.000 kWh geladen wordt uit eigen opwek of 200.000 kWh uit het net.
Het laden op zelf opgewekte duurzame energie levert 2,5 keer zoveel certificaten op als verbruik uit het net. Om dit voordeel te benutten moeten laden en opwek in hetzelfde uur plaatsvinden. Het eigenverbruik van het kantoorpand speelt daarbij geen rol. De opbrengst is ongeveer 10 cent per kWh bij het laden op zelf opgewekte energie.
Bij een jaarlijks energieverbruik van 150.000 kWh uit elektrisch laden, waarvan de helft uit eigen opwek, leveren HBE's ongeveer 8.000 euro op. Slim laden zorgt voor een betere match tussen opwek en laden zodat er meer HBE's worden gewonnen. Ook wordt het bij een lager laadvolume rendabel om HBE's in te boeken.
Meer over laadkosten besparen met HBE's »
Value stacking
Het stapelen van de bovengenoemde besparingsmogelijkheden zorgt het ervoor dat er op jaarbasis flink in de kosten van elektrisch laden gesnoeid kan worden. In de genoemde voorbeelden met een jaarverbruik van 150.000 kWh is een totale besparing van ruim € 13.000 mogelijk na aftrek van de kosten van onze dienstverlening. De besparingen verschillen uiteraard per case afhankelijk van het laadvolume, de momenten waarop elektrische auto's aanwezig zijn en de hoeveel opwek achter de meter.
Hoe zit het met kleinere kantoorpanden?
Veel van de voordelen van slim laden zijn ook toepasbaar op kleinere kantoorgebouwen met bijvoorbeeld een stuk of tien laadpunten. HBE's zullen dan geen verdienmodel zijn. Bij een pand met relatief veel opwek ten opzichte van de vloeroppervlakte is er wel veel winst te halen uit het verhogen van de zelfconsumptie. Het perfecte voorbeeld hiervan is hostingspecialist Exonet in Zevenaar. Op zonnige dagen opwek draait het bedrijf voor meer dan 85 procent op zelf opgewekte energie. De kW-max wordt in de lente en zomer gestuurd op slechts 40 kW, terwijl er op sommige dagen meer dan 300 kWh energie wordt gebruikt voor alleen al het laden van elektrische auto's. In deze blog lees je meer over de slimme energiesturing bij Exonet.
Voordelen voor de EV-rijder
Tenslotte, wat heeft de EV-rijder aan slim laden? De hierboven benoemde financiële voordelen komen ten goede aan de werkgever. De EV-rijder moet bij slim laden een extra handeling doen om af te wijken van de standaard laadinstelling van het laadpunt, maar heeft geen direct voordeel.
Voor werkgevers is de kans om de kostenbesparingen van slim laden door te geven in een verlaagd laadtarief, zodat privérijders voor een aantrekkelijk tarief op hun werk kunnen laden. De beschikbaarheid van laadvoorziening is voor de huishoudens die niet aan huis kunnen laden één van de grootste barrières voor de adoptie van elektrisch rijden. Sommige laadpasaanbieders zoals E-Flux geven de mogelijkheid om tarieven per tijdvenster in te stellen. Door lagere laadtarieven te rekenen in de middaguren is er voor privérijders een financiële prikkel om de flexibiliteit in het laden van hun auto beschikbaar te stellen.
In de praktijk zien we dat werknemers het vooral ook leuk vinden om bij te dragen aan een duurzamer energieverbruik. Het inzetten van slim laden om energiegebruik te sturen naar momenten met goedkope duurzame energie is een concrete maatregel waar zowel de werkgever als werknemer hun bijdrage leveren.
Meer weten?
Zoek je advies of een oplossing om jouw zakelijke laadplein slimmer te maken, neem dan contact met ons op via onderstaand formulier. Wij werken samen met laadpaalinstallateurs om het energiemanagement van zakelijke laadplein optimaal in te richten. Met gedetailleerde energiemonitoring zorgen we tevens voor meer inzicht en concrete actiepunten om het energieverbruik van jouw bedrijf te verbeteren.
Neem contact met ons op
Heb je vragen over energiemonitoring, slim laden en energiemanagement? Wij helpen je graag verder.
Stuur ons een bericht en we nemen zo snel mogelijk contact op.
Sebastiaan Schimmel
Business, software development en infra