Laadplanning voor elektrische vrachtwagens op het depot: op tijd geladen binnen de netgrens

Het probleem: een vaste aansluiting en vaste vertrektijden

In veel regio’s is het stroomnet vol. Een zwaardere aansluiting kan dan lang op zich laten wachten, en soms krijgt een bedrijf alleen een contract waarin het op bepaalde uren minder vermogen mag afnemen. Voor een transportbedrijf dat zijn wagenpark elektrificeert, is netcongestie daarmee geen abstract begrip: het bepaalt hoeveel vrachtwagens er ’s nachts tegelijk kunnen laden.

Tegelijk ligt het vertrek vast. Een bakwagen die om half vier de weg op moet, heeft niets aan een volle accu om zes uur. De vraag is dus niet alleen of al het laden binnen de aansluiting past, maar of elke vrachtwagen op tijd genoeg heeft.

Wat de demo laat zien

De demo gebruikt een fictief depot van Proeftransport B.V.: zes bakwagens op laders van 44 kW die tussen 03:30 en 05:30 vertrekken, en zes trekkers op laders van 150 kW die tussen 06:00 en 08:00 weg moeten. Ze komen tussen 15:00 en 18:30 terug met een deels lege accu. Het gebouw en de werkplaats gebruiken zelf ook stroom, van 35 tot 90 kW afhankelijk van het uur. De demo rekent per kwartier, van 14:00 tot 08:00 de volgende ochtend, en alles draait in uw browser.

Twee manieren van laden

Proportioneel afschalen kijkt per kwartier. Elke vrachtwagen die nog energie nodig heeft, vraagt het maximum van zijn lader. Past dat niet binnen de grens, dan gaat elke lader evenveel procent omlaag. Dat is eerlijk per lader, maar blind voor vertrektijden: een bakwagen die om half vier weg moet, krijgt hetzelfde percentage als een trekker die tot acht uur blijft staan.

Deadline-bewust plannen rekent de hele nacht vooruit. De planner zoekt een schema waarin elke vrachtwagen bij vertrek genoeg heeft, zonder de grens te overschrijden. Wie het eerst vertrekt, gaat voor. Bestaat zo’n schema, dan vindt de planner het. Bestaat het niet, dan ziet u welke vrachtwagen tekortkomt, hoeveel, en bij welke grens iedereen wel op tijd klaar is. Haalt een vrachtwagen het ook zonder netgrens niet, dan zegt de demo dat de lader te traag is voor de tijd aan de lader.

Onder de motorkap is dat een max-flow-probleem: energie stroomt van de vrachtwagens naar de kwartieren waarin ze aan de lader staan, begrensd door het vermogen van elke lader en door wat de aansluiting in dat kwartier nog vrij heeft naast het gebouw. Vrachtwagens komen erbij in volgorde van vertrek. Een eerder ingeplande vrachtwagen mag naar andere kwartieren schuiven om ruimte te maken, maar verliest nooit energie. Er wordt gerekend in hele wattuur per kwartier, zodat de grens nergens wordt overschreden, ook niet door afronding.

Een rekenvoorbeeld uit de demo

Twee situaties, doorgerekend met de demo zelf. Standaard: een grens van 270 kW, zonder venster en zonder scenario’s. Krap: een grens van 240 kW, het venster met minder capaciteit aan (16:00 tot 21:00, 60 % van de grens), en beide scenario’s: B03 komt laat terug en T08 heeft een extra rit. Alle data is fictief.

Bij 270 kW zit het verschil alleen in de volgorde: de aansluiting is groot genoeg, maar proportioneel afschalen verdeelt het vermogen zo dat de vroege vertrekkers te kort komen terwijl de late trucks ruim op tijd klaar zijn. In de krappe situatie bestaat geen schema waarin iedereen op tijd klaar is. De planning zegt dan precies wie tekortkomt en meldt: met een grens van 280 kW is iedereen op tijd klaar.

Zelf proberen in de demo

De demo zet beide aanpakken naast elkaar, met dezelfde trucks, dezelfde grens en dezelfde scenario’s.

• Schuif de grens van de aansluiting tussen 200 en 500 kW, in stappen van 10 kW.
• Zet het venster aan: van 16:00 tot 21:00 is dan maar 60 % van de grens beschikbaar, zoals bij een afspraak met de netbeheerder over minder vermogen op drukke uren. In de demo is dat vereenvoudigd tot één vast venster.
• Truck komt laat terug: B03 is twee uur later binnen, met 10 % minder in de accu.
• Extra rit morgenvroeg: T08 vertrekt twee uur eerder en heeft 60 kWh meer nodig.
• Opnieuw beginnen zet alles terug op 270 kW zonder venster en scenario’s.
• Per truck ziet u de vertrektijd, wat er nodig is, en per aanpak of hij klaar is of hoeveel kWh hij tekortkomt, met de lading bij vertrek.
• Per aanpak toont een grafiek het vermogen per kwartier van gebouw en laden samen tegen de grens. Met Toon als tabel ziet u dezelfde gegevens als gemiddelde per uur.

Het onderzoek achter de demo

De demo bouwt voort op een onderzoek dat de oprichter van Trydent, Yvan de Wert, tijdens zijn master deed: “Agent-Based Modeling for Real-Time Adaptive Charging: Enhancing Grid Stability and Renewable Integration”, Master of Applied IT, Fontys University of Applied Sciences, januari 2025.

Dat onderzoek is een agent-gebaseerde simulatie van een lokaal stroomnet. Zonnepanelen, windturbines en laadpalen zijn elk een agent, naast een tijdagent, een weeragent en een agent voor de laadpaalbeheerder (charge point operator, CPO). De CPO-agent kijkt naar de congestie op het net en past de laadsnelheden aan: omlaag bij te veel verbruik, omhoog bij een overschot aan opwek. De simulatie draaide per seizoen een week, met weerdata uit Nederland. Het resultaat: met congestiebewust laden werd de vraagcurve gelijkmatiger en lag de avondpiek lager dan bij laden zonder sturing. De paper geeft zelf aan dat de simulatie nog niet is getoetst aan een draaiend laadsysteem.

Proportioneel afschalen in de demo is op die CPO-regel gebaseerd. Wat het onderzoek niet behandelde en de demo toevoegt: een vertrektijd per voertuig, de energie die elke vrachtwagen nodig heeft, een harde grens van de aansluiting met een contractvenster, en vooruit plannen in plaats van per moment reageren.

In een echt transportbedrijf

De demo is vereenvoudigd: geen laadverliezen, geen laadcurve (een accu laadt tot vol met het volle vermogen van de lader), waarden per kwartier en een vast verbruiksprofiel voor het gebouw. In een echte planning komen die erbij.

De gegevens bestaan meestal al. Vertrektijden en ritten komen uit het TMS of de ritplanning, de laders en, waar beschikbaar, de stand van de accu’s uit het laadpaalbeheer, vaak via de open standaard OCPP, en het verbruik van het gebouw uit de meetdata van de aansluiting. Als eerste zoekt Trydent dan uit of uw huidige aansluiting de ritten van morgen aankan als er op vertrektijd wordt geladen, welke nachten of ritten krap zijn, en wat een lagere grens of een contractvenster daaraan verandert.

Trydent bouwt dit als maatwerk: laadplanning rond uw eigen ritten, laders en aansluiting, gekoppeld aan de systemen die u al gebruikt.

Veelgestelde vragen

Wat is laadplanning voor vrachtwagens op een depot?

Vooraf bepalen welke vrachtwagen wanneer en met hoeveel vermogen laadt, zodat elke wagen bij vertrek genoeg in de accu heeft en het depot binnen de grens van de netaansluiting blijft. De demo laat zien dat dezelfde aansluiting meer trucks op tijd klaar kan hebben als er op vertrektijd wordt gepland.

Wat kan een transportbedrijf doen tegen netcongestie bij elektrisch rijden?

Een zwaardere aansluiting is bij netcongestie niet altijd snel te krijgen. Binnen de aansluiting die er is, helpt slim laden: het vermogen verdelen op basis van wie wanneer vertrekt. Ook laat een planning zien bij welke grens uw ritten wel passen. Of het in uw situatie past, hangt af van ritten, accu’s, laders en aansluiting.

Wat is het verschil tussen laadmanagement en laadplanning voor een wagenpark?

Laadmanagement voor een wagenpark kan reageren op het moment zelf, zoals proportioneel afschalen in de demo: past het niet, dan gaat iedereen evenveel omlaag. Laadplanning kijkt de hele nacht vooruit en houdt rekening met vertrektijden en de energie die elke vrachtwagen nodig heeft. Slim laden binnen een vaste netaansluiting kan op beide manieren; de demo zet ze naast elkaar.

Zijn de trucks en getallen in de demo echt?

Nee. Proeftransport B.V. is een fictief bedrijf, en de trucks, accu’s, laders en het verbruik van het gebouw zijn verzonnen, maar plausibel. Alles rekent in uw browser en er wordt niets opgeslagen.