Het King Abdullah Petroleum Studies and Research Centre (KAPSARC) heeft een onderzoek uitgevoerd naar de haalbaarheid van off-grid oplaadstations voor elektrische voertuigen (EV) in Riyad. Bij off-grid opladen worden EV's doorgaans opgeladen met behulp van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-energie. Dit kan worden bereikt door zonnepanelen aan te sluiten op batterijopslag of andere energiesystemen, waardoor duurzaam en onafhankelijk energiegebruik mogelijk wordt in gebieden zonder toegang tot het elektriciteitsnet, zoals afgelegen locaties, landelijke gebieden of noodsituaties.
De studie maakte gebruik van geografische informatiesysteem (GIS)-technologie om optimale locaties in Riyad te bepalen, waarbij hernieuwbare energiebronnen worden benut om ervoor te zorgen dat deze stations de belasting van het elektriciteitsnet of de kooldioxide-uitstoot niet verhogen.
De voorstellen van KAPSARC
KAPSARC, een denktank zonder winstoogmerk die zich richt op energie-economie en duurzaamheid, gebruikte GIS-technologie om geschikte locaties te identificeren voor off-grid EV-oplaadstations. Het onderzoek was gericht op het oplossen van de dubbele problematiek van netcapaciteit en de koolstofvoetafdruk van het opladen van EV's, waarbij oplossingen werden voorgesteld die volledig vertrouwen op hernieuwbare energiebronnen.
De voorgestelde oplossing is een microgrid-systeem dat bestaat uit vier hoofdcomponenten: Fotovoltaïsche (PV) cellen (zonnepanelen); windturbines; batterijen en oplossingen voor het genereren en opslaan van waterstof.
In het onderzoek van KAPSARC zijn vier configuraties van deze verschillende componenten onderzocht:
- PV, batterijen en wind
- PV, batterijen, wind en waterstof
- PV en batterijen
- PV, batterijen en waterstof
In elk scenario zouden de oplaadstations een bescheiden capaciteit van 60 tot 66 kW hebben, ter ondersteuning van zes niveau 2 opladers. Elk station zou zes EV's aankunnen die gedurende meerdere uren worden opgeladen. Hoewel er geen DC-laadstations met hoge capaciteit worden overwogen vanwege de beperkte ruimte, voorziet de waterstofcomponent in twee behoeften: overtollige zonne- en windenergie gebruiken om waterstof te genereren en deze waterstof opslaan om later elektriciteit op te wekken via brandstofcellen.
Locatie selecteren
Gezien de beperkingen van stedelijke omgevingen, met name wat betreft ruimte voor zonnepanelen, beperkte het onderzoek zich tot Riyad. GIS-technologie hielp bij het analyseren van gedetailleerde grondpercelen die door de Koninklijke Commissie voor de stad Riyad waren verstrekt. De analyse gaf voorrang aan locaties waar waarschijnlijk geen ruimteproblemen zouden zijn voor de installatie, zoals ziekenhuizen, universiteiten, scholen, winkelcentra en benzinestations, waar mensen van nature tijd doorbrengen tijdens het opladen.
In het onderzoek werden drie toekomstscenario's overwogen:
- Laadstations gebouwd met huidige technologie kosten
- Verwachte technologiekosten voor 2030
- Verwachte technologiekosten voor 2030 met een capaciteitstekort van 5%
KAPSARC
In scenario één en twee werd aan 100% van de oplaadvraag voldaan, terwijl scenario drie een klein capaciteitstekort accepteerde voor meer efficiëntie. Hoewel waterstof de duurste component bleek, bood het de kleinste voetafdruk, waardoor meer oplaadstations mogelijk werden. Als gevolg daarvan breidde de integratie van waterstof de haalbare locaties voor deze stations aanzienlijk uit.
Ondanks het feit dat alle voorgestelde oplossingen hogere kosten met zich meebrengen dan de huidige stations die op het elektriciteitsnet werken, werd voorgesteld om deze alternatieven te combineren met enkele netaansluitingen - hoewel minder groen - om de kosten en de impact op het elektriciteitsnet in evenwicht te houden.
Van onderzoek tot implementatie
In de toekomst is KAPSARC van plan om de uitrolvolgorde van deze stations te verfijnen met behulp van GIS en gegevens over demografie en consumentengedrag. Deze verfijnde strategie is gericht op het maximaliseren van het rendement op de investering en het gebruik door de gebruiker, waarbij de nadruk ligt op gebieden met hogere inkomens die waarschijnlijk eerder EV zullen gaan gebruiken.
Voortdurende ondersteuning van GIS zal het project ondersteunen vanaf de onderzoeksfase tot en met het ontwerp en de bouw, zodat een optimale locatiekeuze en effectieve toewijzing van middelen gewaarborgd zijn.
Nu is er alleen nog een toezegging en financiering nodig om de nieuwe off-grid stations uit te rollen!