Elbiler: Fra utfordring til løsning for det lokale strømnettet

Mange ønsker å lade elbilen sin hjemme, og i norske borettslag og sameier har beboerne rett til å etablere ladepunkt, under visse betingelser. Dette kan skape utfordringer for strømnettet lokalt. Samtidig representerer elbiler et stort potensial for energifleksibilitet.

Elbiler er ofte tilkoblet laderen lenger enn tiden det tar å lade batteriet, og denne ekstra tiden representerer fleksibilitet. Elbilladingen kan flyttes i tid, for eksempel til natten, slik at man unngår å lade når det er mye annen energibruk på ettermiddagen. Dette hadde vært en fordel for det lokale strømnettet, siden det er bedre kapasitet i nettet når strømforbruket ellers er lavt.
Forbrukerfleksibilitet kan bli enda viktigere for å avlaste nettet fremover, og blant annet NVE vurderer hvordan forbrukere kan motiveres til å realisere potensialet.

Smart lading kan allerede i dag lønne seg økonomisk. På natten har strømmen gjerne en noe lavere pris. Dersom det er solceller i området kan det være mulig å flytte ladingen til dagtid, slik at en kan bruke mer av den genererte solstrømmen lokalt. Økonomisk sett er det mer lønnsomt å benytte egenprodusert strøm selv, framfor å selge den til nettet. Det er allikevel per i dag begrensede intensiver for å tilrettelegge for forbrukerfleksibilitet og smart lading.

Ladevaner og energibruk

SINTEF har analysert elbillading i borettslag, basert på laderapporter fra et stort borettslag i Trondheim (Risvollan). Borettslaget installerte ny ladeinfrastruktur i desember 2018, og fram til januar 2020 ble 97 beboere tilknyttet systemet. 58 av disse har ladepunkter på egne parkeringsplasser (5466 ladeseanser i perioden) og 24 beboere benytter felles-ladere (1412 ladeseanser).

Vi har analysert tidspunktene for når beboere kobler elbilene sine til og fra laderne. I ukedagene skjer en stor andel av tilkoblingene på ettermiddagen, og frakoblingene på morgenen. Dette stemmer godt overens med typiske arbeidsdager. I helgene er tilkoblinger og frakoblinger mer spredt gjennom dagen. Fordelingen av tidspunkter avhenger av om beboerne benytter ladere på egne parkeringsplasser eller om de benytter felles-ladere. Dette påvirker også varigheten til tilkoblingen. For brukere med egne ladere er gjennomsnittlig tilkoblingstid 12,8 timer, mens dette er 6,5 timer for felles-laderne på Risvollan.

Ofte starter elbillading umiddelbart ved tilkobling. Dette betyr at behovet for energi til lading er størst på ettermiddagene ukedager, fra ca. klokka 16:00 til klokka 24:00. Helgeprofilen er sammenlignbar med ukedagene, og med et høyere ladebehov søndag kveld enn lørdag kveld.
Jo høyere ladeeffekt som er tilgjengelig, jo større blir energibruken til lading på ettermiddagen. Det blir dermed også mindre energibruk til lading på natten ved høyere ladeeffekt, siden bilene er raskere ferdigladet.

Energi og effektbehov til elbillading

Elbileiere må forholde seg til begrepene energi og effekt. Mengde energi måles i kilowattimer (kWh), og påvirker elbilens rekkevidde. Størrelsen til batteriet bestemmer hvor mye energi som kan lagres, og de nyere elbilene har gjerne brutto batterikapasitet mellom 40 og 100 kWh.

Effekt måles i kilowatt (kW), og sier noe om hastigheten til ladingen. Ved hjemmelading kan ladeeffekten begrenses av bilen, og for de fleste elbiler er maksimal ladeeffekt mellom 3,3 og 11 kW når elbilene lader med vekselstrøm. Tilgjengelig ladeeffekt kan i tillegg begrenses av tilgjengelig effekt på ladepunktet, til for eksempel 7,4 kW.

Høyest fleksibilitet for private ladere med høy ladeeffekt

Analysene viser at fleksibiliteten er betydelig høyere for de private laderne, sammenlignet med felles-laderne. Grunnen til dette er at elbilene som regel er tilkoblet de private laderne en lenger periode, også etter at selve ladingen er ferdig. På Risvollan har de private laderne størst fleksibilitet på kvelden og natten, siden elbilene ofte blir tilkoblet laderne på ettermiddagen og står til dagen etter.

I studien er to ulike ladeeffekter sammenlignet for alle elbilene: 3,6 kW og 7,2 kW. Det antas at bilene er tilkoblet laderne like lenge, og at behovet for energi er det samme i begge tilfellene. Tilgjengelig fleksibilitet øker når ladeeffekten øker. Grunnen til dette er at det tar kortere tid å lade bilen, og tilgjengelig ekstra-tid blir dermed lenger.

Elbillading kan skape utfordringer for strømnettet, men representerer også et stort potensial for energifleksibilitet. Analysene viser et betydelig potensial for fleksibel elbillading i borettslag og sameier, særlig når beboere har lademulighet på egne parkeringsplasser. Riktige virkemidler kan tilrettelegge for økt bruk av fleksibel elbillading og annen forbrukerfleksibilitet.

Les mer om elbillading i borettslag:

Forskningsartikkel: Analysis of residential EV energy flexibility potential based on real-world charging reports and smart meter data
Kortversjon på norsk: Elbillading i borettslag: Ladevaner, energibruk og fleksibilitet