POWER YOUR BUSINESS!
CHARGE UP YOUR DAY!
ELECTRIFY YOUR MOBILITY
Bidirectioneel laden – een mijlpaal in de elektromobiliteit
Vandaag de dag zijn elektrische auto's vooral innovatieve en milieuvriendelijke vervoersmiddelen. Maar dankzij bidirectioneel laden zullen elektrische voertuigen binnenkort ook fungeren als een soort batterij met energieopslag die je later in huis in kunt zetten. In plaats van het grootste deel van de tijd volledig opgeladen op een parkeerplaats te staan, kunnen elektrische auto's straks bijdragen aan meer energieonafhankelijkheid thuis én aan vermindering van de netbelasting.
Met bidirectioneel laden kan de energie die is opgeslagen in de voertuigbatterij namelijk niet alleen worden gebruikt om de auto op te laden, maar ook worden teruggeleverd aan een woning of zelfs aan het openbare elektriciteitsnet. Zo wordt de elektrische auto een waardevolle schakel in een slim en duurzaam energiesysteem.
Wilt u weten wanneer elektrische auto's als energieopslag kunnen worden ingezet en hoe bidirectioneel laden precies werkt? Lees dan verder.
Wat is bidirectioneel laden?
Bidirectioneel laden, ook wel BiDi-laden genoemd, maakt het mogelijk om een voertuigbatterij niet alleen op te laden, maar ook te ontladen. Hierdoor ontstaan tal van mogelijkheden voor een slimmer en efficiënter gebruik van energie.
Alle toepassingen van bidirectioneel laden worden samengebracht onder de verzamelnaam Vehicle-to-Everything (V2X). Hierbij kan energie vanuit de batterij van een elektrisch voertuig worden teruggeleverd aan verschillende systemen. Afhankelijk van de toepassing worden verschillende termen gebruikt:
Vehicle-to-Home (V2H)
Het bidirectioneel laden van een elektrische auto naar een woning wordt Vehicle-to-Home (V2H) genoemd. Hiermee kunnen huiseigenaren hun elektrische auto inzetten als extra energieopslag voor bijvoorbeeld een zonnepaneleninstallatie. Overtollige zonnestroom wordt opgeslagen in de autobatterij en kan op een later moment, wanneer er vraag naar energie is, via de laadpaal weer worden teruggeleverd aan de woning.
Hierdoor kan vaak worden volstaan met een kleinere en voordeligere thuisbatterij. Bovendien beschikken elektrische voertuigen doorgaans over een aanzienlijk grotere batterijcapaciteit dan de meeste huishoudelijke energieopslagsystemen. Met een batterijcapaciteit van meer dan 50 tot 60 kWh – tegenwoordig gebruikelijk bij veel elektrische auto's – kan theoretisch het elektriciteitsverbruik van een gezin van vier personen gedurende ongeveer vier dagen worden gedekt.
Onderzoek laat zien dat bidirectioneel laden de mate van energie-onafhankelijkheid aanzienlijk kan vergroten. Afhankelijk van het gebruik van het voertuig kan het aandeel zelf opgewekte en zelf verbruikte energie stijgen tot wel 80 à 90 procent. Zo wordt de elektrische auto niet alleen een vervoermiddel, maar ook een waardevolle schakel in een duurzaam en efficiënt energiesysteem.
Vehicle-to-Grid (V2G)
Bij Vehicle-to-Grid (V2G) wordt elektriciteit via de laadpaal rechtstreeks teruggeleverd aan het openbare elektriciteitsnet. Dit biedt twee belangrijke voordelen:
- Bestuurders van elektrische auto's kunnen actief bijdragen aan de stabiliteit van het elektriciteitsnet, vooral tijdens periodes van hoge energievraag en wanneer de energieproductie uit hernieuwbare bronnen fluctueert.
- Door elektrische voertuigen in te zetten als decentrale energieopslag neemt de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen af. Daarmee versterkt elektromobiliteit haar belangrijke rol in een duurzame energietoekomst.
Voor het terugleveren van elektriciteit aan het openbare net kunnen bestuurders van elektrische auto's in de toekomst mogelijk zelfs een financiële vergoeding ontvangen, maar dit is nog niet standaard in Nederland. Bovendien is het afhankelijk van het energiecontract en de gebruikte laadoplossing waardoor bidirectioneel laden in de toekomst mogelijke financieel voordeel oplevert.
Vehicle-to-Building (V2B)
Met de term Vehicle-to-Building (V2B) worden toepassingen bedoeld waarbij een elektrisch voertuig energie levert aan een gebouw. Deze toepassing wordt vooral gebruikt in commerciële en zakelijke omgevingen.
Bidirectioneel laden kan hierbij bijvoorbeeld helpen om piekbelastingen te verminderen door tijdelijk energie uit de voertuigbatterij te gebruiken wanneer de stroomvraag hoog is. Daarnaast kan het de lokale energievoorziening ondersteunen, waardoor beschikbare energie efficiënter wordt benut en energiekosten kunnen worden verlaagd.
Overige varianten
Vehicle-to-Device (V2D), ook wel Vehicle-to-Load (V2L) genoemd, maakt het mogelijk om de in de voertuigbatterij opgeslagen energie rechtstreeks te gebruiken voor het voeden en opladen van verschillende elektrische apparaten.
Van Vehicle-to-Vehicle (V2V) is sprake wanneer een elektrisch voertuig energie levert aan een ander elektrisch voertuig, zodat dit kan worden opgeladen.
Deze toepassingen vergroten de flexibiliteit van elektrische voertuigen en maken het mogelijk om de opgeslagen energie op uiteenlopende manieren in te zetten.
Hoe werkt bidirectioneel laden?
Bidirectioneel laden werkt niet simpelweg door een softwarewijziging of een update uit te voeren. De communicatie tussen elektrische voertuigen en laadstations wordt geregeld door de ISO 15118-normreeks. Deze norm vormt een aanvulling op de traditionele communicatie via pulsbreedtemodulatie (PWM) volgens IEC 61851-1.
Met behulp van geavanceerde Powerline Communication (PLC) wordt een uitgebreide gegevensuitwisseling tussen voertuig en laadstation mogelijk gemaakt. Dankzij de nieuwste uitbreiding van de norm, ISO 15118-20 AMD1, zijn de benodigde functionaliteiten voor bidirectioneel laden officieel in de standaard opgenomen.
Maar er is meer nodig. Bij bidirectioneel AC-laden zijn de functies verdeeld tussen het voertuig en de laadpaal. In het voertuig bevindt zich de on-board charger, het component dat uiteindelijk de wisselstroom (AC) opwekt en teruglevert aan het elektriciteitsnet. De laadpaal fungeert daarbij als een intelligente regelunit die voortdurend communiceert met zowel het elektrische voertuig als het elektriciteitsnet. Zo bewaakt en synchroniseert de laadpaal continu de energiestromen tussen beide systemen.
Om een veilige en betrouwbare werking te garanderen, moet het volledige systeem bovendien onafhankelijk worden gecertificeerd volgens de voorschriften van de netbeheerder. Ook moet kunnen worden aangetoond dat de installatie vakkundig en conform de geldende richtlijnen is uitgevoerd. Zo wordt verzekerd dat gebruikers veilig gebruik kunnen maken van bidirectioneel laden.
Hoe bidirectioneel laden de elektromobiliteit in de toekomst ingrijpend zal veranderen
Aan de hand van vier praktijkvoorbeelden
Optimalisatie van eigen energieverbruik
- Een zonnepaneleninstallatie wekt zonne-energie op. De zonne-energie die niet direct wordt gebruikt in huis of bedrijf (overtollige zonne-energie), wordt opgeslagen in de batterij van de elektrische auto in plaats van teruglevering aan het elektriciteitsnet.
- De elektrische auto fungeert als een flexibele energieopslag en kan de opgeslagen energie, indien nodig, terugleveren aan de woning (Vehicle-to-Home – V2H).
- Wanneer de zonnepanelen geen stroom opwekken of wanneer elektriciteit van het net duur is, kan de woning gebruikmaken van de energie uit de autobatterij.
- Zo wordt een groter deel van de zelf opgewekte zonne-energie direct benut en kunnen energievraag en -verbruik optimaal op elkaar worden afgestemd.
Noodstroomvoorziening
Energie beschikbaar, zelfs tijdens een stroomuitval
- Het elektrische voertuig levert bij een stroomuitval direct beschikbare noodstroom.
- Wanneer het elektriciteitsnet uitvalt, kan de woning tijdelijk van energie worden voorzien via de batterij van de elektrische auto.
- Een energiemanagementsysteem stuurt daarbij de prioritaire verbruikers aan en beheert de beschikbare energie in het voertuig.
- Zo blijven essentiële apparaten, zoals verlichting, communicatieapparatuur of koelkasten, ook tijdens een stroomonderbreking operationeel.
Geoptimaliseerde piekbelastingreductie
Vermijd kostbare energiepieken binnen uw organisatie
- Geparkeerde bedrijfsvoertuigen of voertuigen van medewerkers kunnen overdag worden ingezet als extra energieopslag.
- Tijdens piekmomenten in het energieverbruik levert het wagenpark gecontroleerd energie terug aan het bedrijfsnetwerk.
- Een slim laadmanagementsysteem stemt laad- en ontlaadprocessen automatisch af op de belasting van het net, productieprocessen en geldende energietarieven.
- Hierdoor worden piekbelastingen afgevlakt en kunnen energiekosten aanzienlijk worden verlaagd.
Lokale energievoorziening binnen de buurt
Samen werken aan een slimme energievoorziening
- Meerdere huishoudens of een volledige woonwijk gebruiken elektrische auto's als gedeelde energieopslag die energie beschikbaar stelt binnen het lokale energienetwerk.
- Overtollige zonne-energie wordt gezamenlijk opgeslagen in de batterijen van elektrische voertuigen en ingezet op momenten waarop de vraag naar energie toeneemt.
- Bidirectioneel laden ondersteunt de ontwikkeling van lokale energienetwerken (microgrids) en wijkgebonden energieopslagsystemen.
- Hierdoor wordt de belasting van het elektriciteitsnet verminderd en ontstaat ruimte voor innovatieve energie- en verdienmodellen.
Vereisten voor de elektrische auto
Steeds meer elektrische voertuigen ondersteunen tegenwoordig bidirectioneel laden (BiDi-laden). De beschikbare technologieën verschillen echter in de manier waarop energie wordt teruggeleverd: via wisselstroom (AC-bidirectioneel laden) of gelijkstroom (DC-bidirectioneel laden).
Veel autofabrikanten bieden inmiddels eigen, merkspecifieke oplossingen voor DC-bidirectioneel laden aan. Tegelijkertijd wordt gewerkt aan interoperabele AC-bidirectionele laadoplossingen, waarmee voertuigen, laadstations en energiesystemen van verschillende fabrikanten probleemloos kunnen samenwerken.
- Bij DC-bidirectioneel laden bevindt de omvormer, die de benodigde wisselstroom genereert, zich in het laadstation. Hierdoor is de EV lader doorgaans groter, complexer en duurder. Het voordeel van deze oplossing is dat het voertuig zelf geen aanpassingen hoeft te doen aan de netparameters. Deze taak wordt volledig uitgevoerd door het vast geïnstalleerde laadstation. Daardoor is dit systeem vergelijkbaar met andere energiebronnen die elektriciteit terugleveren aan het net, zoals zonnepaneleninstallaties.
- Bij AC-bidirectioneel laden wordt gebruikgemaakt van de on-board charger (OBC), de ingebouwde lader van het voertuig. Deze is verantwoordelijk voor het aanpassen van de energie aan de vereisten van het elektriciteitsnet. Doordat deze functionaliteit in het voertuig is geïntegreerd, kan de laadpaal aanzienlijk compacter en kostenefficiënter worden uitgevoerd. De laadpaal geeft daarbij de netparameters door aan het voertuig en bewaakt continu de correcte werking van het systeem.
De specifieke technische eisen voor bidirectioneel laden worden voor het eerst vastgelegd in de nieuwe editie van de productnorm voor laadstations, IEC 61851-1 Edition 4, die naar verwachting begin 2027 wordt gepubliceerd.
Daarom is het niet voldoende dat een laadpaal uitsluitend compatibel is met de communicatiestandaard ISO 15118 om bidirectioneel laden mogelijk te maken. Ook een technische uitbreiding of software-update van een bestaande laadpaal biedt hiervoor doorgaans geen oplossing.
Om bidirectioneel laden te ondersteunen, moet een bestaand laadstation worden vervangen door een speciaal ontworpen bidirectionele laadpaal die over de vereiste hardware, beveiligingsfuncties en regeltechniek beschikt.
Waarom is bidirectioneel laden nog niet breed beschikbaar?
Regelgevende uitdagingen en kosten
De technologie voor bidirectioneel laden biedt veel potentieel, maar er zijn nog verschillende uitdagingen die moeten worden opgelost voordat deze op grote schaal kan worden toegepast. De mogelijkheden variëren van het vergroten van het eigen energieverbruik en de energieonafhankelijkheid van huishoudens (V2H) tot het ondersteunen van het elektriciteitsnet en het leveren van noodstroom binnen lokale energiegemeenschappen (V2G).
Naast het afronden van de benodigde standaardisatie zijn er nog diverse wettelijke en regelgevende obstakels. In Nederland coördineert de NAL (Nationale Agenda Laadinfrastructuur) - een samenwerkingsverband tussen overheid, netbeheerders en marktpartijen - de uitrol van bidirectioneel laden. Andere partijen als ElaadNL, Netbeheer Nederland en de NEN zijn betrokken bij onder andere het testen, ontwikkeling van standaarden, onderzoeken naar vermindering netcongestie, veiligheids- en technische normeringen.
Een andere belangrijke uitdaging zijn de relatief hoge kosten van bidirectionele laadoplossingen. Vooral voor binnen toepassingen zoals Vehicle-to-Home (V2H) zijn de investeringen in bidirectionele laadpalen momenteel nog aanzienlijk, waardoor de terugverdientijd voor particuliere gebruikers vaak beperkt is.
Wanneer komt bidirectioneel laden beschikbaar in Nederland?
De standaardisatie van bidirectioneel laden op Europees niveau maakt goede vorderingen. Een belangrijke basis voor interoperabele oplossingen wordt gevormd door de nieuwe generatie van de productnorm voor laadstations, IEC 61851-1 Edition 4, die naar verwachting begin 2027 wordt gepubliceerd.
Daarnaast wordt gewerkt aan aanvullende normen die essentieel zijn voor bidirectioneel laden, waaronder:
- ISO 15118-20 AMD1, de communicatiestandaard tussen voertuig en laadstation;
- ISO 5474-2 AMD1, de normering voor bidirectioneel AC-laden aan voertuigzijde.
Deze standaarden moeten ervoor zorgen dat voertuigen, laadstations en energiesystemen van verschillende fabrikanten probleemloos met elkaar kunnen samenwerken.
In Nederland worden de aansluit- en veiligheidseisen voor bidirectioneel laden geborgd via de Netcode Elektriciteit, NEN-normen en Europese normen zoals NEN‑EN 50549. Daarnaast wordt op Europees niveau gewerkt aan geharmoniseerde eisen voor netaansluitingen binnen het kader van de Network Code Requirements for Generators (NC RfG 2.0). Deze moeten zorgen voor uniforme regels binnen Europa.
Voordat bidirectioneel laden op grote schaal kan worden toegepast, zijn nog verdere onderzoeks- en praktijkervaringen nodig. Ook moeten de nieuwe normen worden vastgesteld en aanvullende wet- en regelgeving worden ingevoerd. Daarom wordt verwacht dat bidirectioneel AC-laden voor de brede markt in Nederland op zijn vroegst vanaf 2027 beschikbaar komt. Voor die tijd zullen er naar verwachting nog geen volledig interoperabele oplossingen beschikbaar zijn die onafhankelijk van voertuigmerk of laadsysteem kunnen worden ingezet.
Binnen het DC-segment is de ontwikkeling van bidirectioneel laden inmiddels verder gevorderd. Er zijn al verschillende commerciële oplossingen beschikbaar, maar deze zijn vaak gebaseerd op merkspecifieke technologieën en nog niet op volledig gestandaardiseerde, interoperabele productnormen.
Kortom: de basis voor bidirectioneel laden wordt momenteel gelegd. Vanaf 2027 wordt verwacht dat de eerste breed inzetbare en fabrikantonafhankelijke AC-oplossingen beschikbaar komen, waarmee elektrische voertuigen daadwerkelijk een actieve rol kunnen gaan spelen in het energiesysteem van de toekomst.
Vraag direct advies aan:
U vindt ons privacybeleid hier.
