Linda Punt studeerde econometrie en deed een tweede master Business Information Management. Voor haar tweede scriptie besloot ze onderzoek te doen naar de CO2-winst bij het opladen en ontladen van elektrische auto’s (Smart-Charging en V2G). Ze kwam terug met indrukwekkende modellen, waarin zij aantoont dat CO2-winst van smart charging direct meetbaar is en significant wordt wanneer we op grotere schaal V2G toevoegen. Haar scriptie trekt veel bekijks.
Hoe kan een masterstudent zoveel effect bereiken? Daarover een interview met Linda Punt. Over het isoleren van de vraag, CO2-verlies bij onbalans en hoe V2G een belangrijk antwoord is op de onvoorspelbaarheid van duurzame energie.
Linda, waarom koos je voor dit onderzoek?
“Eigenlijk wist ik er niet zoveel vanaf, maar ik werd door een professor gemotiveerd om hier onderzoek naar te doen. Ik besloot het te doen, omdat bij mijn vooronderzoek ik er achterkwam hoe weinig onderzoek is gedaan naar de impact. Er is vooral onderzoek gedaan naar het financiële plaatje. Dat was wel gedaan voor smart-charging, maar niet voor V2G. Het team dat smart-charging had onderzocht, miste hierbij zelf ook het onderzoek naar V2G. Ik ging met ze in gesprek over hoe ik dit onderzoek kon opzetten.”
In het onderzoek naar Smart Charging – laden wanneer er meer duurzame energie voorhanden is – is gebleken dat in meerdere opzichten slim laden een goed idee. Het zorgt voor lagere kosten, lagere belasting van het net en levert CO2-winst op, zo bleek uit verschillende onderzoeken. Maar inmiddels blijkt dat smart charging nóg slimmer kan: Vehicle to Grid (V2G). Een bidirectionele laadpaal zorgt ervoor dat de elektrische auto niet alleen wordt geladen op een slim moment, maar dat de accu ook kan worden ontladen. Zo functioneert de accu als een batterij voor teveel opgewekte duurzame energie. Deze techniek gebruiken we ook binnen projecten van DeeldeZon. Zo werd laatst in Bonheiden de eerste bidirectionele laadpaal van België gelanceerd.
Linda Punt toont in haar modellen de CO2-winst aan bij de inzet van elektrische auto’s in het energie netwerk, door ze slim te laden met duurzame energie en de energie terug te leveren aan het netwerk:
Dat onderzoek naar smart charging werd gedaan door een heel team. Hoe kon jij effect bereiken in je eentje naar onderzoek naar V2G?
“Wat ik deed, was de vraag isoleren. Ik koos ervoor om alléén onderzoek te doen naar CO2-impact, zonder daarbij factoren mee te wegen als kosten, uitvoerbaarheid, gedrag of bijvoorbeeld tijdsspanne. Ook koos ik ervoor mij alleen te focussen op CO2-verlies door onbalans op het net. Je verkleint het onderwerp om zo te laten zien dat de vraag relevant is.”
Mis je dan geen belangrijke aspecten?
“Deze manier van onderzoeken past bij mijn manier van werken. Ik vind dat wanneer je iets wilt onderzoeken om een effect te bekijken, het zinloos is het hele plaatje te willen onderzoeken. Daarin zitten vaak teveel aannames. Veel factoren zijn namelijk helemaal niet zo vaststaand als vaak wordt gepresenteerd, maar eerder een momentopname.
Daarom koos ik ervoor om alleen te onderzoeken of smart-charging en V2G CO2-winst opleveren. Ik heb dus niet in mijn modellen factoren op genomen zoals gedrag, kosten en tijdspanne.”
Je koos ervoor om te focussen op onbalans op het net. Waarom zorgt dit eigenlijk voor CO2-verlies?
“De netbeheerder doet een voorspelling hoeveel energie er elk kwartier nodig is. Dat is een zorgvuldige berekening, aan de hand van allerlei algoritmen. Toch, deze berekening blijft een gok. Je kunt niet precies uitrekenen hoeveel er elektriciteit er precies voorhanden is – en uiteindelijk nodig is. Dat noemen we de onbalans op het net. Dit resulteert in CO2-verlies aan twee kanten. Enerzijds, als je te weinig hebt voorspeld, los je dat op met hoofdzakelijk grijze energie. Anderzijds, als je een overschot hebt, gooi je duurzame energie bij wijze van spreken weg en dat leidt natuurlijk ook tot meer CO2-uitstoot. We noemen dat ‘curtailment’. Onbalans op het net is een groot probleem, zeker bij de opschaling van duurzame energie.
Hoe heb je hier je modellen naar ingekleurd?
“Hierbij moet ik wel een kanttekening maken. Ik ga er in mijn voorspelling vanuit dat het gat – de onbalans – komt omdat de levering duurzame energie verkeerd is voorspeld. Ik heb alleen daar naar gekeken, terwijl er misschien ook andere factoren zijn in de onbalans. Die heb ik buiten beschouwing gelaten.”
Waarom koos je hiervoor?
“Het is geen vreemde aanname. We kunnen niet zo goed voorspellen wanneer precies de zon schijnt, de wind waait. Dat betekent dat algoritmes daar lastig naar in te kleuren zijn. Hoe meer duurzame energie, hoe meer curtailment.”
Welke data heb je gebruikt voor je onderzoek?
“Ik wist per kwartier wanneer er een tekort was en wanneer een overschot. En ik had zicht op de laadsessies: ik wist wanneer de auto aan het laden was en hoe lang. Deze data heb ik gecombineerd. Ik keek per kwartier dus naar de onbalans en hoeveel deze auto moet laden om de onbalans zo klein mogelijk te maken en toch genoeg geladen heeft. Met mijn model voor V2G houd ik daarbij rekening of de batterijcapaciteit niet wordt overschreden en de netcapaciteit niet wordt overschreden.
Betekent het ook niet dat auto’s veel langer aan de laadpaal moeten?
“Nee. Ik heb een analyse gedaan naar de echte laaddata, ik weet hoe lang de auto aan de laadpaal zat en hoe lang die heeft geladen. Auto’s staan gemiddeld vier uur langer aan de laadpaal dan nodig is om te laden. Dat betekent dat smart charging amper gedragsverandering nodig heeft. Mijn model geeft aan dat een gemakkelijke manier is om winst te behalen. Die auto staat er toch. Het enige verschil is dat er op dit moment geen algoritme in de laadpaal is besloten die kan bepalen wat een goed moment is.”
En V2G?
“In het begin is de CO2-winst kleiner, maar het groeit wel snel. En het interessante van V2G is, is dat de auto meedraait op het net. Zeker nu juist die elektrische auto zelf ook veel energie uitvraagt in één keer en daarbij een grote kans op stroomuitval creëert. Dat is een belangrijk neveneffect.”
En bij hoeveel auto’s heeft V2G effect?
“Die vraag wordt telkens gesteld. Oké, hoeveel auto’s dan? Dat is niet de vraag die ik stelde in mijn onderzoek. En dat heb ik expres gedaan. Het break-even point kun je eigenlijk niet berekenen, omdat dit weer veel te veel ingaat op aannames en factoren. Ik wil juist aantonen dat het vanaf een eerste aanzet al verschil maakt, en dat het meer dan zinvol is om direct een V2G-netwerk uit te rollen, omdat dat uiteindelijk zal leiden tot nog meer CO2-winst. Mijn model zegt eigenlijk: hé dit heeft superveel potentie.”
En nu?
“Ik heb onderzoek gedaan naar het grotere plaatje. Als iemand in Groningen aan het laden was, werd in Maastricht onbalans opgeheven. Daar is verder onderzoek wel naar nodig. En vooral, ik denk dat het goed is om te bepalen wat een goed laadmoment is. Veel verschillende belangen spelen daarbij. Prijs, congestie, CO2-uitstoot. Dat is een politiek spel waar we nog niet uit zijn.”