Load balancing, wat is dit precies?

Steeds meer mensen stappen over op een elektrische auto. Dat heeft te maken met de milieuvoordelen, de lagere kosten per kilometer en de toekomstvisie van zowel de Nederlandse overheid als de Europese Unie. Om elektrisch te kunnen rijden, moet je de accu van je auto makkelijk en optimaal kunnen laden. De laadpaal is echter direct een enorme grootverbruiker op je netwerk en kan zorgen voor overbelasting, waarbij de hoofdschakelaar uitschakelt en je zonder stroom komt te zitten.

De laadpaal met load balancing is hier het antwoord op. Door te kiezen voor load balancing, weet je namelijk altijd zeker dat het laden van je elektrische auto geen nadelige gevolgen heeft voor je stroomnetwerk, ongeacht of dit een thuisnetwerk of juist een zakelijke infrastructuur is. Hoe zit dit precies en waar moet je rekening mee houden wanneer je bijvoorbeeld kiest voor een Easee Home laadpaal die uitgerust is met load balancing?

Wat is load balancing en waarom heb je dit eigenlijk nodig?

Bij load balancing wordt rekening gehouden met de maximale capaciteit van je stroomnetwerk. Dat betekent dat de laadpaal nooit meer vermogen vraagt dan beschikbaar is (al verschilt dit per methode en per laadpaal). Load balancing wordt tegenwoordig door de kenners aangeraden omdat het stroomverbruik per huishouden en bedrijf alleen maar verder op zal lopen, zeker met de toename van het aantal elektrische auto’s dat geladen moet worden en de grotere accupakketten. Daarom moeten slimme oplossingen geïmplementeerd worden om ervoor te zorgen dat we:

• De beschikbare stroom optimaal verdelen over alle gebruikers op het netwerk;
• Niet over de piekbelasting schieten, om zo uitschakeling van de hoofdschakelaar te voorkomen;
• Groene energie in kunnen zetten wanneer dit kan.

Hoe werkt load balancing?

Load balancing werkt door het inzetten van slimme technologie in de laadpaal, die rekening houdt met het beschikbare vermogen en piekbelasting tegengaat. Hierbij gaat het overigens vooral over DLB, oftewel Dynamic Load Balancing. De belangrijkste functie van load balancing is daarmee het tegengaan van overbelasting van het netwerk en juist deze functie gaat in de toekomst steeds belangrijker worden, zeker wanneer je kijkt naar de mogelijkheden van zonnepanelen en uiteraard bidirectioneel laden.

De verschillende technieken en hoe dit gebruikt kan worden

Er zijn grofweg twee verschillende soorten load balancing. Aan de ene kant staat static load balancing, ofwel een statistische methode van het balanceren van het laden. Aan de andere kant staat dynamic load balancing, de DLB die we al eerder noemden in deze blog.

Static load balancing is een manier van load balancing waarbij het maximale laadvermogen van de laadpaal begrensd wordt op de maximale restwaarde die over is wanneer alle andere apparaten op maximaal vermogen werken. Uiteraard zitten hier flinke nadelen aan. De laadpaal kan namelijk nooit op maximaal vermogen laden, zelfs niet wanneer alle machines bijvoorbeeld even stil staan tijdens de pauze. Ook is dit geen ‘slimme’ manier van load balancing, aangezien de maximale laadsnelheid handmatig ingesteld moet worden na een berekening waarbij het maximaal vermogen van alle machines en apparaten op het netwerk afgetrokken wordt van de maximale capaciteit van de hoofdaansluiting. Ook zal de maximale laadsnelheid bij deze methode nooit aangepast worden naar de werkelijke situatie, wat een flink aantal nadelen met zich meebrengt, zeker wanneer deze technologie gebruikt wordt bij grotere bedrijven.

Dynamic load balancing is in dat opzicht de grote winnaar. Bij deze methode ‘overlegt’ de laadpaal met de meterkast en wordt het beschikbare vermogen naar de laadpaal gestuurd. Dit gebeurt meerdere malen per seconde, zodat het systeem binnen korte tijd veranderingen opmerkt. Op het moment dat er meer apparaten of machines ingeschakeld worden, besluit de hoofdaansluiting samen met de laadpaal om het laadvermogen naar de elektrische auto te reduceren, om zo overbelasting van het netwerk te voorkomen.

Dynamic load balancing is de meest efficiënte manier van load balancing, waarbij de capaciteit van het netwerk veel beter benut wordt. Dit zorgt er vooral voor dat de elektrische auto aanzienlijk sneller opgeladen wordt. Dit merk je vooral wanneer er meerdere auto’s tegelijkertijd geladen moeten worden.  

De voordelen voor bedrijven en organisaties

Het voordeel van load balancing is daarmee ook direct duidelijk. Met deze technologie kun je gewoon tal van elektrische auto’s tegelijkertijd aan de lader hangen, zonder dat de hoofdzekering eruit vliegt omdat de maximale capaciteit van het netwerk overschreden is. Ook zorgt dit ervoor dat de auto’s altijd optimaal geladen kunnen worden, waarmee de actieradius altijd met de maximale waarde toeneemt. Kanttekening hierbij is dat dit alleen geldt voor de systemen waarbij dynamische load balancing toegepast wordt. Bij de statistische variant is dit laatste namelijk niet het geval.

Heeft een laadpaal met load balancing ook voordelen voor thuisgebruik?

Load balancing heeft vooral voordelen bij grotere hoofdaansluitingen en plekken waar tal van elektrische auto’s tegelijkertijd geladen moeten worden. Betekent dit dat het niet aantrekkelijk is om te kiezen voor een laadpaal met load balancing thuis? Geenszins, want de kans is bijzonder groot dat er bij jou in de nabije toekomst ook veel meer stroom gebruikt gaat worden. En wellicht overweeg je op dit moment al de aanschaf van een tweede elektrische auto, waarschijnlijk met een zwaardere accu dan je huidige EV heeft.

Load balancing is niet alleen interessant voor bedrijven en organisaties. Integendeel, steeds vaker zien we dat onze klanten kiezen voor een slimme laadpaal met load balancing. Dat kan te maken hebben met de huidige structuur, waarbij bijvoorbeeld zonnepanelen en een thuisaccu gebruikt worden, of juist met oog op de toekomst omdat het verbruik alleen maar verder toe zal nemen en optimaal gebruik van de capaciteit steeds belangrijker wordt.

We krijgen regelmatig de vraag of load balancing nodig is voor een woning. Dat is het, zeker op dit moment, niet. Het is echter wel zo dat een laadpaal met een hoger laadvermogen (bijvoorbeeld 22 kW) een flinke hap uit de maximale capaciteit neemt van het netwerk. Heb je thuis meerdere stroomtrekkers, zoals een jacuzzi, waterpomp of een inductieplaat, dan bestaat het risico dat het netwerk overbelast wordt. Hoewel het dus (nog) niet nodig is om te kiezen voor load balancing thuis, is het wel iets dat in de toekomst een bijzonder groot verschil zal maken, zeker wanneer er simpelweg meer stroom nodig is op piekmomenten.

Uitdagingen van load balancing en hoe deze aangepakt kunnen worden

Load balancing is bijzonder interessant, maar er zit wel een flinke uitdaging aan verbonden. Ook met load balancing kun je namelijk nooit alle elektrische auto’s die aangesloten zijn, laden op de kortst mogelijke tijd. Sterker nog, juist door tal van stekkerauto’s tegelijkertijd te laden ‘omdat er load balancing aanwezig is’, zorgt ervoor dat de gemiddelde EV tientallen uren aan de laadpaal moet hangen om volledig geladen te worden.

Een echt nadeel kunnen we dit niet echt noemen, want met een beetje strategie kan hier prima omheen gewerkt worden. Door te kiezen voor slimme laadpalen die verdeeld worden over verschillende groepen, kunnen de afzonderlijke laadpalen een aanzienlijk hoger vermogen leveren dan wanneer zij op dezelfde groep aangesloten zijn. Voor veel bedrijven en woningen kan dit wel betekenen dat er nieuwe groepen aangelegd moeten worden of de aansluiting verzwaard moet worden om zo de gewenste capaciteit te kunnen leveren. Daar is echter nog geen haast bij. De ontwikkelingen op het gebied van accupakketten en de toename van het aantal elektrische auto’s is geleidelijk, dus dit kan makkelijk op een planning of budgetplan meegenomen worden.

Een andere uitdaging vinden we op het gebied van de kosten. Laadpalen met load balancing, en dan voornamelijk slimmere laadpalen met DLB, zijn aanzienlijk duurder in aanschaf. Hier geldt echter dat dit zich gemakkelijk terug zal verdienen, zelfs op de kortere termijn. Wat is bijvoorbeeld jouw antwoord op de volgende vragen:

• Zou je meer klanten binnenhalen wanneer je meer laadmogelijkheden aan zou bieden?
• Wat kost het je wanneer je bedrijf een uur stil komt te liggen omdat de hoofdschakelaar eruit geklapt is vanwege overbelasting?
• Wat is het verschil tussen een klant die zijn EV tot 10% geladen ziet bij terugkomst versus een klant die 80% extra actieradius heeft na een bezoek aan jouw bedrijf of filiaal?
• Hoe waarschijnlijk is het dat jij met jouw laadinfrastructuur op dit moment kunt voldoen aan de eisen van de toekomst, waarin een bepaald aantal laadpalen per parkeerplaats beschreven staat?

Houd bij het maken van de afwegingen ook rekening met de subsidie die je in Nederland kunt krijgen voor de zakelijke investering in een laadpaal als bedrijf of organisatie. Zelfs voor de VvE’s in Nederland zijn er mogelijkheden om geld terug te krijgen, wat aanzienlijk kan schelen bij het maken van de berekeningen.

Hoe kun je load balancing implementeren in jouw eigen netwerkinfrastructuur?

Load balancing is niet lastig te implementeren in je eigen netwerk, maar voor DLB heb je wel een slimme meter nodig, omdat de laadpaal moet kunnen overleggen met de meter zelf. Bij static load balancing is dit niet nodig, maar hier moet wel een complete berekening gemaakt worden door een elektricien om te bepalen wat de maximale laadcapaciteit van de laadpaal mag zijn.

Dynamic Load Balancing heeft de toekomst, zeker met een slimme laadpaal en slimme meter. Helaas is het niet mogelijk om dit zelf te implementeren. We raden je sterk aan om een offerte aan te vragen bij verschillende elektrotechnische bedrijven in de buurt, om zo de juiste partner te kunnen kiezen. Wil je weten of load balancing de beste keuze is voor jouw bedrijf of organisatie en wil je dat een expert eens met je meekijkt? Neem dan vooral contact met ons op. Met onze ervaring en productkennis kunnen we altijd aanbevelingen op maat doen, zodat je altijd voor de juiste technologie en laadpaal kiest, waarbij we je altijd antwoord geven op al je vragen.