software cloud load balancing zorgt voor communicatie tussen verschillende partijen

Wat is cloud load balancing voor laadpalen?

Cloud load balancing laadpalen betekent dat de beschikbare stroomcapaciteit van een locatie via de cloud dynamisch verdeeld wordt over meerdere laadpalen. In plaats van bekabeld meten bij de hoofdverdeelinrichting (zoals via een P1-poort of externe energiemeter), wordt gebruik gemaakt van digitale communicatie tussen energiemeters, softwareplatforms en de backoffice van laadpalen.

Deze techniek maakt het mogelijk om ook op complexere locaties of op afstand geplaatste laadpunten slim te sturen op beschikbaar vermogen zonder ingrijpende of kostbare installatiewerkzaamheden uit te voeren.

Bij Blendit Power geloven we dat de energietransitie begint in de meterkast. Daar mengen alle energiesystemen zich samen zoals zonnepanelen, laadpalen, netaansluiting en misschien zelfs energieopslagsystemen. Precies op die plek ontstaat vaak onduidelijkheid.

Aanvragen van particulieren of MKB verwerken wij dagelijks, maar soms vraagt een situatie om een projectmatige aanpak. In het geval van De Goudse Schadeverzekeringen hebben wij begin dit jaar een project uitgevoerd waarbij wij dynamische vermogensverdeling tussen laadpalen en de energieaansluiting hebben gerealiseerd.

Wat is Cloud load balancing laadpalen?

Cloud load balancing laadpalen houdt in dat energiegegevens of meetwaarden van een locatie via een online (cloud) verbinding worden doorgestuurd naar het beheerssysteem van laadpalen. De laadpalen gebruiken deze informatie vervolgens om hun laadvermogen automatisch aan te passen aan het actuele energieverbruik op de locatie.

In tegenstelling tot een loadbalancing met bekabelde informatievoorziening is bij cloud load balancing géén bekabelde dataverbinding nodig tussen de energiemeter en een laadpaal. Dit maakt het mogelijk om ook op afstand geplaatste laadpunten slim en dynamisch aan te sturen, zonder ingrijpende aanpassingen aan de installatie of infrastructuur.

Bij kleinverbruik-aansluitingen worden meetgegevens vaak via een P1-poort van de netbeheerder zijn kWh-meter uitgelezen of via een eigen energiemeter die door een installateur is geplaatst. Bij grootverbruik-aansluitingen is er meestal geen P1-poort beschikbaar en is de meetinrichting afgesloten. Hierdoor dient er dus op een andere manier dan een directe bekabelde verbinding real-time verbruiksgegevens gecommuniceerd te worden.

Bekabelde informatievoorziening voor de loadbalancing werkt goed in eenvoudige situaties, maar kent in grotere of afwijkende situaties beperkingen:

  • Installatiekosten: Bekabeling naar een centrale meetlocatie is duur en vaak technisch lastig.
  • Afstand: Bij parkeerterreinen of externe meterkasten is het aanleggen van communicatiekabels naar de hoofdverdeler soms te ingrijpend.
  • Achteraf in te bouwen: Bij bestaande infrastructuur, waar op voorhand geen communicatiekabel aangelegd is, is via een cloud based oplossing toch een verbinding tussen meterkast een laadpaal aan te brengen.

Cloud load balancing biedt dan uitkomst. Door meetdata middels software en IoT naar een platform te sturen, kunnen laadpalen op afstand en in real-time reageren op het actuele verbruik van een gebouw of installatie. Zo wordt voorkomen dat een bepaalde waarde aan vermogen wordt overschreden, zonder fysieke communicatiekoppeling tussen netaansluiting en laadpaal.

De cloud load balancing is vaak softwarematig in te richten.

Klantcase

Cloud load balancing bij De Goudse Schadeverzekeringen

Bij het hoofdkantoor van De Goudse Schadeverzekeringen zijn in een eerder stadium 10 laadpunten gerealiseerd op een extern parkeerterrein, gevoed vanuit een aparte verdeelkast. Op het moment van installatie was er nog geen sprake van een bekende beperking in het beschikbare vermogen of een opgelegde grens vanuit de netbeheerder.

Kort na ingebruikname werd echter duidelijk dat de bestaande energie-infrastructuur onder toezicht stond van een contractwaarde, opgelegd door de netbeheerder. Dit betekende dat het totale verbruik, inclusief dat van de laadpalen, de afgesproken grens niet mocht overschrijden, om boetes te voorkomen.

Dat bracht een nieuwe uitdaging met zich mee; hoe kunnen de laadpalen worden aangestuurd op basis van het totale energieverbruik van het pand, zónder dat er directe bekabeling mogelijk is tussen de bestaande kWh-meetinrichting en de laadpunten?

De locatie kende een niet-alledaagse situatie om de laadpalen met de hoofdaansluiting te laten communiceren, want:

  • Een middenspanningsaansluiting voorziet middels drie transformatoren het gebouw van stroom.
  • De kWh-meetinrichting t.b.v. het totale energieverbruik was afgeschermd en een eigen kWh-meter was niet mogelijk te monteren.
  • De laadpalen stonden op afstand van het hoofdpand en kregen voeding uit een aparte verdeelkast.
  • De netbeheerder had een duidelijke grens gesteld in de contractwaarde van 650 kW

Een traditionele loadbalancing-oplossing via bekabelde energiemeting was technisch mogelijk, maar zou veel kosten van graaf- en straatwerk met zich mee brengen. Daarnaast was een eigen kWh-meter aanbrengen niet mogelijk doordat de netbeheerder een beperkende contractwaarde op de middenspanningsaansluiting had opgelegd. Daarom werd gekozen voor een cloud load balancing-oplossing en werd Blendit Power gevraagd om dit project met partijen uit de markt op te pakken en uit te voeren. 

Een oplossing tussen drie partijen

Samen met partners in de markt die zich nadrukkelijk bezig houden met werkzaamheden binnen de energietransitie, is een oplossing gecreëerd. Wij hebben de partijen Stekker, Robocharge en Joulz aangeschreven om mee te denken in een oplossing en de vraag van de klant vertaald naar een technisch bestek om een ontwerp met bijbehorende offerte te ontvangen.

  • Het meetbedrijf Joulz zorgde voor een Modbus-extensie op de bestaande kWh-meter.
  • De gemeten verbruiksgegevens werden doorgestuurd naar het cloudplatform van Stekker, dat werkt op basis van het open communicatieprotocol OCPP.
  • Robocharge beheerde de laadpalen, die kon communicatie opstellen tussen Stekker en de backoffice.
  • De laadpalen reageren sindsdien automatisch op het actuele verbruik van het hoofdpand. Indien er weinig overcapaciteit is, dan worden de laadvermogens automatisch beperkt.
Cloud load balancing op een complexe elektrische aansluiting

De werking van de cloud load balancing bij De Goudse

Na succesvolle afronding van alle testen is het loadbalancing-systeem op het laadplein van De Goudse Schadeverzekeringen volledig operationeel. De cloud load balancing wordt op deze locatie verzorgd door het platform Stekker, dat sinds deze week actief het laadvermogen bewaakt én stuurt wanneer dat nodig is. De koppeling met het Robocharge-platform is inmiddels live en functioneert naar verwachting – met dank aan alle betrokken partijen voor de soepele samenwerking.

De werking gaat als volgt:

  1. De energiemeter van het pand is via een Modbus-verbinding gekoppeld aan het systeem van Stekker.

  2. De gemeten energiegegevens worden via de cloud doorgestuurd naar de Stekker-backend.

  3. Op basis van deze gegevens monitort Stekker continu het totale verbruik van het pand.

  4. Zodra het pandverbruik de ingestelde contractwaarde nadert, grijpt het systeem automatisch in door het laadvermogen van de laadpalen tijdelijk te beperken.

Op dit moment is er een limiet van 620 kW ingesteld voor het gehele pand. In de praktijk betekent dit dat het systeem pas hoeft in te grijpen als het totale verbruik – inclusief het laadplein – deze waarde dreigt te overschrijden. In de tussentijd “schaduwt” Stekker het verbruik: het bewaakt de situatie realtime, zonder direct in te grijpen, zolang er voldoende marge beschikbaar is.

In onderstaand voorbeeld uit de interne tooling van Stekker is te zien dat er tot nu toe geen aanleiding is geweest om het laadvermogen te beperken. Zodra de ruimte tussen het totale verbruik en de ingestelde limiet (groene lijn) kleiner wordt, zal het systeem automatisch het laadvermogen verlagen.

Softwarematig cloud load balancing werkt binnen de grenzen van de aansluiting.

De instellingen zijn flexibel. Indien gewenst, kan de grens scherper worden ingesteld of kan de reactietijd van het systeem worden aangepast, afhankelijk van de gebruiksbehoefte en prioriteiten op locatie.

De instellingen van cloud load balancing

Het laadplein van De Goudse is op dit moment conservatief ingesteld om te voorkomen dat het totale elektriciteitsverbruik van het gebouw de afgesproken contractwaarde overschrijdt. Hieronder leggen we uit hoe dat werkt en wat er gebeurt zodra het verbruik in de buurt komt van de ingestelde limiet van 620 kW.

Instellingen:

  • GTV-limiet op 620 kW
    Dit ligt ongeveer 30 kW onder het officieel gecontracteerde transportvermogen. Zo is er voldoende marge voordat het systeem ingrijpt.
  • Verminderen laadvermogen bij dreigende overschrijding
    Als het totale energieverbruik richting de 620 kW gaat, verlaagt het systeem automatisch het laadvermogen van de actieve laadpunten naar 6 ampère per laadpaal. Dit betekent dat auto’s wel blijven laden, maar op een lager vermogen.
  • Pauzeren van laadsessies indien nodig
    Wanneer de verlaging naar 6 A niet voldoende is, worden individuele laadsessies tijdelijk onderbroken. Het laden wordt automatisch hervat zodra er weer voldoende ruimte is binnen de limiet.
  • Standaard vertrektijd: 00:00 uur
    Dit geeft aan dat voertuigen rond middernacht klaar moeten zijn met laden. Daarmee wordt rekening gehouden in het laadplan en is gekoppeld aan het laadvolume. Er wordt niet getracht om het laden uit te stellen als het niet nodig is.
  • Laadvolume: 100% snel
    Er wordt op dit moment geen poging gedaan om het laden uit te stellen naar een gunstiger moment. Alle voertuigen mogen direct laden zodra ze zijn aangesloten. 

Wilt u meer weten wat wij met deze kennis kunnen betekenen?

Bij Blendit Power kennen we de markt en de spelers die actief zijn op het snijvlak van laadinfrastructuur, energiemeting en slimme aansturing. We werken regelmatig samen met partijen die verder gaan dan de standaard backoffice-oplossingen van laadpalen, en juist in staat zijn om aanvullende software te ontwikkelen of te integreren.

Of het nu gaat om het vertalen van Modbus-communicatie naar OCPP-aansturing, het instellen van laadprofielen op basis van contractvermogen of het realiseren van een maatwerk cloudoplossing binnen een bestaande installatie, wij denken graag met u mee.