I mars 2023 forventes det at Rådet for Den europeiske union vil godkjenne forbudet mot salg av biler med forbrenningsmotor fra og med 2035. Dette vil føre til en kraftig økning i bruken av elbiler allerede i løpet av dette tiåret, og avgjørende – øke etterspørselen etter elektrisitet. Gridio har brukt dataene som er tilgjengelige fra sin flåte av smartladere til å estimere virkningen på toppstrømbehovet. Resultatet gjør det klart at dette forbudet ikke er gjennomførbart uten smartlading.
Basert på estimater fra Bloomberg New Energy Finance, EY og Eurelectric, vil rundt 150 millioner elektriske kjøretøy være på EUs veier innen 2035. Gridio administrerer aktivt smartlading av rundt 6000 elbiler, og vi har svært detaljert innsikt i når biler lader og hvor mye strøm og energi de trenger. For eksempel vet vi at brukere stort sett kobler seg til strøm mellom 16:00 og 21:00, de lader omtrent 2,2 ganger per uke, og den gjennomsnittlige ladeeffekten er 10 kW. Interessant nok kobles omtrent 20–25 % av elbilflåten til strøm hver natt.
50 % økning i toppstrømbehovet
Ved å skalere opp brukerbasen vår til 150 millioner, anslår vi at elbiler vil trenge rundt 300 gigawatt strøm i rushtiden – forutsatt at det ikke er noen smartlading, og at bilene dermed kobles til strøm etter at de kommer hjem. For å sette dette i perspektiv ble den høyeste strømbehovet i EU registrert 18. januar 2017 – på 542 gigawatt. Så alt annet likt forventes toppbehovet å øke med 50 %, bare fra de ekstra elbilene.
Smart lading kan føre til enda høyere topper
I dag fungerer smartlading (kalt det versjon 1.0) ved at Gridio planlegger ladingen av brukernes elbiler til periodene med de laveste spotprisene på strøm – som vanligvis også sammenfaller med den laveste karbonintensiteten. Ved å gjøre dette konsentrerer vi ladingen av biler til de mest fornuftige timene – noe som reduserer belastningen på strømnettet i kveldstopper, når bilene normalt ville ha ladet. Selv om det er umulig å vite hvordan timeprisene på strøm vil se ut i 2035, er det sannsynlig at vi vil fortsette å ha perioder med lave priser i tider med høy fornybarpenetrasjon. I slike tilfeller vil smartlading ytterligere forverre toppetterspørselen til så høyt som 375 GW – en ytterligere økning på 25 %. For å unngå dette må vi derfor gå over til smartlading 2.0.
Smart lading 2.0 – intradagsplanlegging, selvforbruk og nettbegrensninger
For å legge til rette for økningen i antall elbiler må de absolutt lades smart. For å følge opp dette må EUs energisamfunn begynne å forberede seg på en mer avansert versjon av energimarkeder – på engros-, detaljhandels- og distribusjonsnettnivå. Det er tre hovedutfordringer knyttet til ovennevnte elbilscenario.
Utfordring nr. 1: Vi trenger intradagplanlegging for kraftmarkedene.
Det er sannsynlig at den nåværende dagen-før-modellen for strømmarked, der tilbud og etterspørsel planlegges én gang dagen-før, kan svikte. Vi vil få flere hundre gigawatt med ny vind- og solenergi på markedet, noe som vil presse strømprisene ned. Men hvis smartladere alle planlegger lading av elbiler (300 GW+) til de mest vindfulle og solrike timene, vil den gratis fornybare strømmen bli slukt ganske raskt. Det er derfor sannsynlig at vi må «planlegge» strømbehovet et par ganger. For eksempel kan de først planlegge millioner av elbiler til å lade klokken 14.00–16.00 i perioder med høy og lavkostnads vindkraft. Men hvis det viser seg at etterspørselen fra elbiler er høyere enn vindproduksjonen (noe som fører til en prisøkning), bør noen av elbilene omplanlegges til å lade i den neste mest vindfulle perioden, og så videre og så videre, til etterspørselen etter elbiler er fordelt utover dagen. Å bare bruke dagen-før-priser er kanskje ikke lenger nok.
Utfordring nr. 2: solenergiforbruk.
Sammen med elbilboomen fortsetter også solcelleboomen på takene. Dette betyr at mye av den nye etterspørselen (elbiler) så vel som tilbudet (solenergi) vil bli generert i «enden» av strømnettet – i hjem og kontorer som er koblet til begrensede distribusjonslinjer. For å unngå at kablene blir overbelastet, vil det være viktig at solenergi generert på stedet brukes så mye som mulig på stedet eller i nærheten, og det er her elbiler blir en god sengekamerat. Automatisk lading av biler når solcellepaneler genererer, unngår behovet for både å eksportere og importere store mengder strøm fra sentralnettet, noe som betyr at det kreves færre oppgraderinger av transformatorstasjoner og distribusjonsnett. For å gjøre det må biler, solcellepaneler og batterier (fra forskjellige merker) kommunisere med hverandre og være optimalisert og planlagt sammen. Derfor bygger vi i Gridio en flerenhets- og flermerkeløsning for våre elbilkunder, og dette vil bli enda viktigere.
Utfordring nr. 3: lokale nettbegrensninger
Med så mye ekstra vind- og solenergi som kommer inn på nettet, er vi i Gridio noe mindre bekymret for at den nødvendige strømproduksjonen skal være tilgjengelig, men mer for hvordan kobberkablene som forbinder hjemmene og kontorene våre til det store nettet kan håndtere den ekstra belastningen. Samtidig som vi maksimerer det nevnte solforbruket, er det sannsynlig at prismekanismen for bruk av distribusjonsnettet også må endres for å bli mer dynamisk. For å unngå at ett nabolag fullt av elbiler tetter igjen hele distribusjonsnettet, er det sannsynlig at nettavgiftene må aktivt falle når etterspørselen er lavere og øke kraftig når nettkapasiteten nærmer seg maksimum. Gitt den dynamiske naturen til elbillading, vil priser for faste tidsperioder (f.eks. topp klokken 18:00) ikke lenger være nok – nettprising i sanntid vil potensielt være nødvendig.
Disse utfordringene krever samarbeid mellom markedsaktører, regulatorer, strømkunder og til og med enhetsprodusenter. Vi i Gridio ser det som vårt oppdrag å hjelpe verden med å navigere i denne energiomstillingen ved å tilby en plattform og en app som får elbiler til å bruke energi når det gir mest mening. Når det gir mest mening vil bli et stadig mer komplekst spørsmål, som illustrert ovenfor, men vi aksepterer utfordringen!
Fremover med overgangen, nedover med utslipp!
Konrad
