Blog: Gridshield klaar om ingezet te worden
Door Thomas Bos, ElaadNL
Gridshield, onderdeel van het SmoothEMS met Gridshield project, is een vangnet dat voorkomt dat het elektriciteitsnet overbelast raakt. Als in een wijk overbelasting plaatsvindt, heeft iedereen er baat bij als de stroom blijft werken. Gridshield verlaagt in zo’n geval tijdelijk de stroom die ladende elektrische auto’s krijgen. Zodra de overbelasting voorbij is, wordt direct weer opgeschaald. Zo kunnen wijken waar weinig ruimte op het elektriciteitsnet is dankzij het Gridshield-protocol toch nieuwe laadpalen installeren, of de hoeveelheid laadpalen opschalen, zonder zorgen over een te hoge netbelasting.
De laatste twee jaar werkten we bij ElaadNL hard aan het realiseren van Gridshield. Uiteindelijk ontwikkelden we een systeem waarbij hardware modules, ook wel Gridshield-modules genoemd, ingezet worden om het Gridshield-protocol uit te voeren.
Hoe werken de Gridshield-modules?
De zender-module in (bijvoorbeeld) een middenspanningsruimte meet de huidige netbelasting. Als deze overbelasting meet, communiceert de module dat automatisch via lange-afstandscommunicatie (LoRa) naar de ontvanger-modules in de laadpalen. De ontvanger-modules berekenen dan de nieuwe, toegestane laadcapaciteit op basis van het ontvangen signaal en sturen die naar de laadpaal. Wanneer de druk op het net afneemt, wordt de laadcapaciteit weer opgeschaald.
Software essentieel voor Gridshield-implementatie
Een belangrijk aspect van een Gridshield-implementatie is de software en daarom is met veel zorg Gridshield-Python ontwikkeld. Een belangrijk voordeel van Python is dat Python-code goed testbaar is. Zo kan geverifieerd worden dat Gridshield werkt zoals het is bedoeld. Dit minimaliseert de hoeveelheid fouten tijdens het inzetten van Gridshield. Ook wordt Python breed ondersteund en draait de software op veel verschillende platformen. Dit maakt het toepassen eenvoudiger en toekomstbestendig.
Voor het huidige platform waar Gridshield-Python op gaat draaien is gekozen voor een industriële Raspberry Pi. Aan deze flexibele apparaten kunnen alle benodigde connectiviteit toegevoegd worden om te verbinden met laadpalen en energiemeters, zoals Modbus TCP, Modbus RTU en CAN bus.
Inzet in middenspanningsruimtes én laadpalen
In de praktijk gaat Gridshield onder andere ingezet worden in middenspanningsruimtes en laadpalen bij mensen thuis, op het werk, of in de buurt.. Het is belangrijk dat Gridshieldsignalen aankomen op de plaatsen waar ze voor bedoeld zijn , in de vorm zoals ze verstuurd zijn. Gridshield heeft daarom geïmplementeerd dat communicatie tussen modules niet aangepast, herhaald, of nagebootst kan worden. Met de laatste iteratie van Gridshield is er daarnaast extra aandacht besteed aan beveiligingsmaatregelen voor het platform. De Raspberry Pi’s die we gebruiken draaien op Linux en kunnen dus gebruik maken van alle opties voor security die Linux te bieden heeft. Externe digitale toegang tot de Gridshield-modules is zoveel mogelijk gelimiteerd. Uiteraard kan de module waar nodig via een beveiligde verbinding op afstand geüpdatet worden.
Gridshield klaar voor eerste grootschalige test
Al met al is Gridshield klaar om ingezet te worden. Er wordt nu gewerkt aan het bestellen en installeren van een grotere hoeveelheid Gridshieldmodules, zodat Gridshield begin 2024 in het groot getest kan gaan worden in wijken waar elektriciteitsnet al tegen zijn grenzen aanloopt. Bij ElaadNL hopen wij dat we in deze wijken kunnen demonstreren hoe Gridshield bijdraagt aan een toekomst waar iedereen elektrisch kan laden.
Bekijk hieronder een demonstratie van de werking van Gridshield.
