Wat is load balancing bij een laadpaal?

Waarom een laadpaal en een huis elkaar in de weg kunnen zitten

Elke woning heeft een aansluiting met een grens. De netbeheerder noemt die bijvoorbeeld 1x35A of 3x25A. Het eerste getal is het aantal fasen. Het tweede is de stroom in ampère waarop de hoofdzekering per fase is afgestemd. Een fase kunt u zien als één toevoer van 230 volt.

Standaardaansluitingen voor kleinverbruik, zoals woningen, lopen volgens Liander van 1x10A tot 3x80A. Een 3x25A-aansluiting staat indicatief voor ongeveer 17 kW. Liander vermeldt daarbij dat u aan die kW-waarden geen rechten kunt ontlenen.

Een laadpaal is een zware gebruiker die urenlang achter elkaar stroom vraagt. Op 1-fase gaat het volgens Milieu Centraal om maximaal ongeveer 3,7 kW. Op een 3x25A-aansluiting is 7,4 of 11 kW mogelijk.

Komt dat bovenop een kookplaat, een wasmachine of een warmtepomp, dan kan het totaal boven de grens van de aansluiting uitkomen. Zonder sturing kan de hoofdbeveiliging dan afschakelen, precies op het moment dat alles tegelijk aanstaat.

Zo werkt load balancing, stap voor stap

Load balancing heet ook wel lastbeheer of lastverdeling. Hieronder staat de vorm die meet en meebeweegt. De vier stappen herhalen zich zolang de auto laadt.

Meten

Eerst moet de regeling weten hoeveel stroom het huis op dat moment afneemt. Bij een 3-fase aansluiting gaat het om de stroom per fase, want de grens geldt per fase.

Daarvoor is een meting nodig, bijvoorbeeld met de gegevens van de slimme meter of met een aparte meting in de meterkast. Welke manier past, hangt af van de laadpaal en van uw meterkast. Een meting aanbrengen is werk voor een installateur.

Rekenen

De regeling trekt het huisverbruik af van de grens van de aansluiting. Wat overblijft, is de ruimte voor de laadpaal.

De installateur kan daarbij een marge instellen, zodat de regeling niet tot op de laatste ampère rekent. Hoe groot die marge is, hangt af van de situatie.

Bijsturen

De laadpaal krijgt een lager of hoger laadvermogen toegewezen. Gebruikt het huis meer, dan laadt de auto langzamer. Gebruikt het huis minder, dan laadt hij weer sneller, tot het maximum van de laadpaal.

De auto bepaalt mee. In de auto zit een eigen lader, de boordlader. Volgens Milieu Centraal begrenst die hoe snel de auto kan laden. Een laadpaal van 11 kW laadt een auto met een kleinere boordlader dus niet sneller dan die boordlader toelaat.

Pauzeren

Is er bijna geen ruimte meer over, dan kan het laden even stoppen. Komt er weer ruimte vrij, bijvoorbeeld omdat de kookplaat uitgaat, dan gaat het laden verder.

Bij welke ondergrens het laden pauzeert, hangt af van de laadpaal en de auto. Uw installateur kan u vertellen hoe dat bij uw laadpaal zit.

Statisch of dynamisch: het verschil

Bij load balancing komt u twee termen tegen: statisch en dynamisch. Ze staan voor twee manieren om een laadpaal te begrenzen.

Vraag bij een laadpaal na wat hij precies doet. De naam alleen zegt niet alles.

Een vast maximum is eenvoudig, maar moet rekening houden met het drukste moment van de dag. Daardoor blijft er op rustige momenten ruimte liggen.

Een regeling die meet en meebeweegt, benut die ruimte wel. Daar staat tegenover dat er een meting en een goede instelling nodig zijn. Welke vorm bij u past, hangt af van uw aansluiting, van wat er verder in huis aanstaat en van hoeveel u wilt laden.

Rekenvoorbeeld: een avond op 3-fase en op 1-fase

Twee voorbeelden maken het principe zichtbaar. Het zijn fictieve huishoudens met verzonnen verbruikswaarden. Ze laten zien hoe de rekensom werkt, niet hoe uw installatie is ingesteld.

Aannames: een fictief huishouden met een 3x25A-aansluiting en 230 V per fase. De laadpaal laadt op 3-fase met maximaal 16 A per fase, ongeveer 11 kW. In dit voorbeeld laadt de laadpaal op alle drie de fasen met dezelfde stroom. Het huisverbruik per fase is verzonnen. Voor de eenvoud rekenen we zonder marge.

Grens per fase

25 A

Huis om 18.00 uur (fictief)

fase 1: 14 A, fase 2: 9 A, fase 3: 6 A

Ruimte per fase

fase 1: 11 A, fase 2: 16 A, fase 3: 19 A

Laadstroom met load balancing

11 A per fase. Fase 1 heeft de minste ruimte, en in dit voorbeeld laadt de laadpaal op alle fasen gelijk.

Laadvermogen om 18.00 uur

3 × 230 V × 11 A ≈ 7,6 kW

Fase 1 zonder load balancing

14 A + 16 A = 30 A, dat is 5 A boven de grens

Om 23.00 uur (fictief)

Het huis gebruikt nog hooguit 3 A per fase. De laadpaal krijgt weer 16 A per fase, ongeveer 11 kW.

Om 18.00 uur laadt de auto met ongeveer 7,6 kW in plaats van 11 kW, en fase 1 komt precies op de grens van 25 A uit, niet erboven. Om 23.00 uur laadt hij weer met ongeveer 11 kW.

Wat dit wel en niet betekent: Wat het wel laat zien: meten, aftrekken en bijsturen, en dat hier de drukste fase de grens bepaalt, omdat de laadpaal in dit voorbeeld op alle fasen gelijk laadt. Wat het niet betekent: dat dit uw instellingen zijn, dat een marge van nul verstandig is, of dat de auto 's avonds altijd vol komt. In de praktijk stelt de installateur een marge in, waardoor de laadstroom lager uitvalt.

Aannames: een fictief huishouden met een 1x35A-aansluiting en 230 V. De laadpaal laadt op één fase met maximaal 16 A, ongeveer 3,7 kW. Het huisverbruik is verzonnen. Ook hier rekenen we zonder marge.

Grens

35 A

Huis om 18.00 uur (fictief)

25 A

Ruimte

35 A min 25 A = 10 A

Laadvermogen met load balancing

230 V × 10 A ≈ 2,3 kW

Zonder load balancing

25 A + 16 A = 41 A, dat is 6 A boven de grens

Om 18.00 uur laadt de auto met ongeveer 2,3 kW in plaats van 3,7 kW. Gebruikt het huis later minder, dan loopt het laadvermogen weer op tot ongeveer 3,7 kW.

Wat dit wel en niet betekent: Ook dit is alleen een rekenvoorbeeld. Of een laadpaal bij weinig ruimte doorlaadt of pauzeert, hangt af van de laadpaal en de auto. De kW-waarden zijn afgerond en theoretisch: wat werkelijk haalbaar is, hangt af van de aansluiting, de groep en de boordlader van de auto.

Zonder load balancing komt het totaal in beide voorbeelden om 18.00 uur boven de grens. Of de hoofdzekering dan echt afschakelt, hangt af van hoe ver en hoe lang de stroom boven de grens blijft. Daarom spreken we van een kans, niet van zekerheid.

Wat load balancing niet doet

Load balancing heeft grenzen. Vier dingen doet het niet.

• Het maakt de aansluiting niet groter. Het verdeelt alleen de ruimte die er al is.
• Het belooft niet dat er nooit iets afschakelt. Als het goed is ingesteld, verkleint het de kans daarop.
• Het maakt de auto op drukke momenten niet sneller vol. Juist dan laadt hij langzamer.
• Het is op zich geen besparing. Laden op een gunstig tarief of op eigen zonnestroom is een andere vorm van sturing, met een ander doel.

Veelgemaakte misverstanden

“Zonder load balancing mag er geen laadpaal komen.”

Dat klopt niet. Load balancing hoeft niet, maar Milieu Centraal raadt het wel aan.

“Load balancing voorkomt altijd uitval.”

Het verkleint de kans dat de hoofdbeveiliging afschakelt, als het goed is ingesteld. Zekerheid geeft het niet.

“Elke laadpaal doet het vanzelf.”

Load balancing werkt alleen als er een meting is en de regeling goed is ingesteld. Vraag na wat de laadpaal daarvoor nodig heeft.

“Met load balancing laad ik thuis met 22 kW.”

Load balancing verdeelt de ruimte, het voegt geen vermogen toe. Voor ongeveer 22 kW is 3-fase met ongeveer 32 A per fase nodig, en een auto die dat kan opnemen. Bij een 3x25A-aansluiting noemt Milieu Centraal 7,4 of 11 kW als mogelijk.

Laadpaal, thuisbatterij en zonnepanelen op één aansluiting

Hangt er naast de laadpaal ook een thuisbatterij of een omvormer van zonnepanelen aan uw aansluiting, dan vragen meer apparaten om ruimte. Laden en opslaan op dezelfde aansluiting kan, mits er sturing tussen zit. Zonder lastbeheer lopen de laadpaal, de batterij en het huis elkaar in de weg. De hoofdbeveiliging kan dan afschakelen op het moment dat alles tegelijk aanstaat.

Die sturing kan in de laadpaal zitten, of in een energiemanagementsysteem (EMS) dat ook de omvormer en de batterij aanstuurt. Een EMS bepaalt wat er wanneer gebeurt: opslaan, gebruiken of laden, en met hoeveel vermogen. Zonder zo'n afstemming doet elk onderdeel zijn eigen ding en wordt de aansluiting het knelpunt.

Load balancing bewaakt de grens van de aansluiting. Laden op uw eigen zonnestroom is een andere vorm van sturing, met een ander doel: zo veel mogelijk eigen stroom gebruiken. Ook de vraag of een thuisbatterij financieel uitkan, is een aparte rekensom. Korte antwoorden over laden, opslaan en sturing vindt u op de Kennisbank-pagina over energie.

Meerdere laadpunten, bijvoorbeeld bij een bedrijf

Bij meerdere laadpunten werkt hetzelfde principe op grotere schaal. De ruimte op de aansluiting wordt verdeeld over de auto's die op dat moment laden. Is de ruimte krap en komt er een auto bij, dan krijgt elke auto een kleiner deel. Vertrekt er een, dan krijgen de andere meer. Hoe die verdeling precies loopt, hangt af van het systeem en de instellingen.

Bij een bedrijf zit het knelpunt meestal niet in de laadpalen, maar in de aansluiting. Lastverdeling kan dan eerder helpen dan verzwaren, omdat eerst de ruimte wordt benut die er al is. Liander noemt het verlagen van pieken als een van de mogelijkheden voor bedrijven, bijvoorbeeld door machines gespreid te laten starten of energie op te slaan in een batterij.

Voor bedrijven rekent Eplus uit wat de bestaande aansluiting draagt en hoeveel laadpunten er met welke sturing passen. Lees meer over zakelijke laadoplossingen.

Load balancing of verzwaren?

Moet u voor een laadpaal uw aansluiting laten verzwaren? Soms, maar minder vaak dan u misschien denkt. Met lastverdeling past er vaak meer binnen een bestaande aansluiting dan op het eerste gezicht lijkt.

Verzwaren betekent een zwaardere aansluiting bij de netbeheerder. Dat kan kostbaar zijn en tijd kosten. Volgens Liander verhoogt een zwaardere aansluiting ook de netbeheerkosten, en is niet elke aansluitmaat nog nieuw te krijgen. Een verzwaring vraagt u aan bij de netbeheerder. Bij Liander gaat dat via mijnaansluiting.nl.

Reken daarom eerst uit wat er binnen uw huidige aansluiting kan. Blijkt load balancing niet genoeg, bijvoorbeeld omdat u veel wilt laden terwijl het huis ook veel vraagt, dan komt verzwaren in beeld. Wanneer dat echt nodig is en hoe lang het kan duren, valt buiten dit artikel.

Wanneer laat u het uitrekenen?

Laat het uitrekenen voordat de laadpaal er hangt. Dat is vooral zinvol als:

• u een laadpaal wilt laten plaatsen en niet weet hoeveel ruimte uw aansluiting overlaat;
• er naast de laadpaal ook een thuisbatterij, een warmtepomp of een inductiekookplaat is of komt;
• u wilt weten of laden op 3-fase bij uw aansluiting past;
• de stroom al eens uitviel terwijl er veel tegelijk aanstond;
• u als bedrijf meer dan één laadpunt wilt.

Bij een laadpaal thuis controleert Eplus vooraf de aansluiting en de meterkast. Waar nodig komt er een eigen groep, en het laadvermogen en het lastbeheer worden ingesteld. Zo hoort u vooraf wat er kan, en niet achteraf dat de kast eerst aangepast moet worden.

Vraagt een installateur om een foto van de meterkast? Fotografeer alleen de voorkant zoals die er nu bij staat. Open of verwijder niets.