Energiebeheersstrategieën voor op zonne-energie gebaseerde EV-parkeerplaatsen met inachtneming van batterijdegradatiekosten

Waarom slimmer opladen van elektrische auto’s ertoe doet

Naarmate elektrische voertuigen vaker voorkomen, kan de eenvoudige handeling van het aansluiten van een auto stilletjes belasting veroorzaken voor zowel het elektriciteitsnet als de portemonnee. Deze studie onderzoekt hoe door zonne-energie aangedreven parkeerplaatsen — plekken waar veel auto’s urenlang staan — op een slimme manier energie met elkaar kunnen verhandelen. Door te coördineren wanneer ze opladen, wanneer ze overtollige zonne-energie delen en hoeveel extra slijtage ze op batterijen accepteren, laten de onderzoekers zien dat het mogelijk is om laadkosten te verlagen en schonere energie beter te benutten.

Parkeerplaatsen als mini-energieschermen

Het werk stelt zich een stadswijk voor met meerdere grote parkeerplaatsen, elk bedekt met zonnepanelen en vol geparkeerde elektrische auto’s. In plaats van dat elke parkeerplaats simpelweg energie van het net koopt en overtollige zonne-energie tegen een lage prijs teruglevert, fungeert elke parkeerplaats als een klein energiehub. Hij kan auto’s laden met eigen zonnepanelen, stroom kopen of verkopen aan het grotere net en overtollige zonne-energie rechtstreeks met andere parkeerplaatsen verhandelen. Het kernidee is dit allemaal te beheren via een prijsgebaseerde marktplaats zodat energie vanzelf stroomt naar waar die op dat uur het meest waardevol is.

Kopers en verkopers laten onderhandelen

Om deze lokale marktplaats te coördineren, ontwerpen de auteurs een systeem van "double-sided bidding" (biedingen aan beide zijden). Parkeerplaatsen die energie nodig hebben doen koopaanbiedingen; degene met overtollige zonne-energie of energie van aangesloten voertuigen doen verkoopaanbiedingen. Een centrale software-agent verzamelt deze biedingen en ruimt de markt op: hogere koopaanbiedingen worden eerst bediend en lagere verkoopaanbiedingen worden gematcht zolang beide partijen erop vooruitgaan vergeleken met het simpelweg gebruiken van het hoofdnet. Deze opzet houdt de afgesproken prijzen tussen de normale retailprijs voor elektriciteit en het lagere tarief dat wordt betaald voor het terugleveren van zonne-energie aan het net, zodat zowel kopers als verkopers profiteren van lokale handel.

Plannen voor bewolking, verkeer en batterijslijtage

In het echte leven is niets zeker: zoninstraling verandert met het weer en bestuurders komen en gaan op onvoorspelbare tijden. De studie pakt dit aan door de markt te laten draaien op veel mogelijke "wat als"-scenario’s. Ze gebruiken een gespecialiseerd neuraal netwerk om de zonneproductie te voorspellen en bouwen vervolgens meerdere versies van de dag met iets meer of minder zonlicht en laadbehoefte. Het model schat ook in hoeveel elke laad- en ontlaadronde de autobatterijen aantast en kent aan die slijtage een geldwaarde toe. Al deze factoren worden gevoed in een wiskundige optimalisatie-engine die zoekt naar de combinatie van ruilen en laadschema’s die auto’s opgeladen houdt terwijl de totale kosten worden geminimaliseerd.

Wat de simulaties onthullen

De onderzoekers testen hun aanpak op een standaardmodel van een stedelijk elektriciteitsnet met zes grote EV-parkeerplaatsen, elk met ongeveer honderd auto’s. Ze vergelijken hun handelsstrategie met een meer conventionele opzet waarin elke parkeerplaats gewoon zijn eigen zonnepanelen gebruikt en eventueel ontbrekende stroom van het net koopt. Wanneer lokale handel is toegestaan, dalen de totale laadkosten merkbaar: met ongeveer 11,8% onder een dynamisch tarief waarin elektriciteitsprijzen gedurende de dag wisselen, en met bijna 2% onder een vast tarief. Zelfs wanneer de veronderstelde kosten van batterijslijtage met tot 30% worden verhoogd, blijft de handelsaanpak goedkoper dan de conventionele situatie. Het systeem blijkt ook robuust wanneer zonneopbrengst en rijpatronen met 10% omhoog of omlaag worden gevarieerd.

Wat dit betekent voor toekomstig opladen

In eenvoudige bewoordingen toont de studie aan dat het behandelen van met zonne-energie uitgeruste parkeerplaatsen en aangesloten auto’s als actieve deelnemers in een lokale energiemarkt loont. Door parkeerplaatsen met elkaar te laten onderhandelen en rekening te houden met batterijveroudering en door weersonzekerheid, verlaagt de voorgestelde strategie de lazkosten en gaat er minder zonne-energie verloren. Bij brede toepassing zouden soortgelijke marktgebaseerde benaderingen het elektrisch rijden goedkoper en schoner kunnen maken en de druk op elektriciteitsnetten verlichten naarmate het aantal EV’s blijft groeien.

Bronvermelding: Khan, M.O., Ahmad, F., Ali, M. et al. Energy management strategies for solar photovoltaic-based EV parking lots with consideration of battery degradation cost. Sci Rep 16, 13841 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42238-z

Trefwoorden: opladen van elektrische voertuigen, zonneparkeerplaatsen, handelen in energie, vehicle-to-grid, batterijdegradatie