Zonnemobiliteit als systeemversneller: hoe voertuigen zelf energie opwekken en zo het net én de logistiek ontlasten

Oplossingen die de groeiende vraag naar elektriciteit verlagen

Wie vandaag in Europa een elektrische auto rijdt, ervaart vooral het comfort van schoon, stil rijden en een groeiend netwerk van laadpunten. Achter de schermen zijn de uitdagingen echter aanzienlijk. Netbeheerders werken met volle kracht aan uitbreidingen van het electriciteitsnet, maar de capaciteit van kabel, transformatoren en wijkstations kunnen de groeiende vraag nauwelijks bijbenen. Regio’s in Nederland, België, Duitsland en Italië kampen met wachtrijen voor aansluitingen. Bedrijven kunnen hun logistiek niet elektrificeren omdat er simpelweg geen netcapaciteit beschikbaar is.

Tegelijkertijd verandert het maatschappelijke sentiment. Burgers en bedrijven willen minder afhankelijk zijn van de grillen van de energiemarkt en geopolitieke ontwikkelingen. De wens naar energie‑autonomie groeit: niet volledig off‑grid, maar wel stabieler, goedkoper en minder kwetsbaar.

VIPV vereist geen extra grondoppervlak of graafwerk. De zonnepanelen liggen simpelweg op een oppervlak dat we toch al gebruiken: het dak, de motorkap en zelfs de zijkanten van voertuigen.

Dat is wat VIPV zo elegant maakt: de energie wordt precies daar opgewekt waar de vraag ontstaat, niet meer alleen in grote zonneparken of op daken, maar via miljoenen voertuigen die elke dag door Europa bewegen en stilstaan op plaatsen waar zon beschikbaar is.

Weken rijden zonder op te laden

Eén van de meest opvallende bevindingen uit SolarMoves is hoe sterk VIPV bijdraagt aan de energie‑autonomie van voertuigen. In Centraal‑Europa kunnen personenauto’s tot 55% van hun energie zelf opwekken. In Zuid‑Europa loopt dat zelfs op tot 80%.

Dat is niet slechts een theoretische benadering. De studie maakt gebruik van 23 nauwkeurig gedefinieerde voertuig‑archetypen - van kleine stadsauto’s tot zware trucks - en combineert gedetailleerde voertuig‑ en rijprofielen met meteorologische data van Amsterdam en Madrid. De resultaten laten zien dat vooral stedelijke gebruikers enorme stappen kunnen zetten. Wie korte ritten maakt, veel parkeert en relatief weinig kilometers rijdt, kan in de zomermaanden soms weken rijden zonder één keer op te laden.

Voor bestuurders kan dat de ervaring van elektrisch rijden aanzienlijk veranderen. Afhankelijk van het gebruik kan het aantal laadmomenten met circa 40% gereduceerd worden, door een lagere behoefte aan externe energie. Voor automobilisten is dat financieel aantrekkelijk en het draagt daarnaast ook direct bij aan een lagere druk op het energienet.

Met name in stedelijke omgevingen, waar publieke laadpleinen onder druk staan, leidt het tot minder zoektocht, kortere wachttijden en lagere kosten. Dat is de toekomst van elektrisch rijden.

Van individuele voertuigen naar slimmer energiesysteem

Hoewel de voordelen op individueel niveau al aanzienlijk zijn, wordt VIPV pas echt interessant wanneer we het op systeemniveau bekijken. SolarMoves laat namelijk zien dat VIPV niet alleen impact heeft op voertuigen, maar direct ingrijpt in het functioneren van het Europese elektriciteitsnet.

De studie concludeert dat ​​wanneer elk nieuw elektrisch voertuig tussen 2024 en 2030 VIPV krijgt, de totale netvraag in 2030 in Europa met 15,6 TWh kan verminderen. Dat is vergelijkbaar met wat ruim 2200 windturbines van 3 MW op het land in een jaar kunnen opwekken.

VIPV vermindert niet alleen de totale energiebehoefte, maar vooral de pieken die transformators overbelasten, met name in lente- en zomermaanden. Daardoor representeren VIPV‑voertuigen een soort verborgen capaciteitsuitbreiding op wijkniveau: in de simulatie waarbij de data van Amsterdam is gebruikt, stond het effect gelijk aan een 25% verhoging van transformatorcapaciteit.

In deze simulatie ​​zijn voertuigen met VIPV vergeleken met dezelfde voertuigen zonder VIPV. Daarnaast is de CO2‑emissiereductie ook aanzienlijk: als alle elektrische voertuigen VIPV gebruiken, verwachten we een reductie van 1,8 Mton in 2030 omdat de elektriciteit uit het net niet 100% CO2 vrij is.

Duurzaam én financieel voordelig

Voor personenauto’s biedt VIPV vooral autonomie en gemak, maar in de logistieke sector is de waarde minstens zo groot. VIPV maakt voertuigen minder afhankelijk van laadsnelheid, netcapaciteit en diesel en is in sommige gevallen ook goedkoper. Vrachtwagens, bestelwagens en trailers hebben een groot dakoppervlak en gebruiken veel energie voor klimaatsystemen, koeling en hulpmotoren. VIPV sluit precies aan op die profielen.

Bij elektrische trucks vergroot VIPV de dagelijkse af te leggen afstand zonder laden met maximaal 15 %, waardoor laadstops minder vaak nodig zijn. Voor een sector waarin elke minuut telt, betekent dat meer voorspelbaarheid en hogere operationele beschikbaarheid.

Op trailers kan de opbrengst oplopen tot 55 kWh per dag in de zomer, en zelfs 90-110 kWh per dag wanneer ook zijkanten worden benut. Dat is genoeg om koelmotoren of hydraulische systemen volledig emissievrij te voeden.

Voor dieseltrucks levert VIPV zelfs een directe financiële winst op: doordat de airco, verwarming e.d. niet langer diesel verbruiken gaat het dieselverbruik aanzienlijk omlaag, wat een besparing oplevert in de brandstofkosten. Hiermee worden de investeringskosten van de VIPV in 1-2 jaar terugverdiend. Daarnaast hoeven de dieselmotoren niet meer aanhoudend te draaien om producten koel te houden, wat weer veel uitstoot en lawaai op parkeerplaatsen scheelt.

Tot slot maakt VIPV logistieke elektrificatie ook minder afhankelijk van trage netuitbreidingen. Distributiecentra kunnen hun laadstrategieën beter spreiden, pieken worden lager en depotbelastingen worden voorspelbaarder. Dat helpt bedrijven niet alleen kosten te verminderen, maar maakt ze ook minder kwetsbaar voor netcongestie.

Onderzoek met real-world data

Project SolarMoves onderscheidt zich doordat het niet alleen modellen maakte, maar ook 1,3 miljoen kilometer aan real‑world instralingsdata verzamelde.

Sensoren op auto’s, bestelwagens, trucks, bussen en trailers registreerden maandenlang zonne‑instraling, positie, snelheid en schaduw. Het resultaat is een unieke dataset die inzicht geeft in de daadwerkelijke prestaties van VIPV in allerlei omstandigheden: van Amsterdam tot Madrid, van stedelijke krapte tot open snelwegen.

De metingen tonen aan dat de de zonne‑instraling lager is dan waar in de modellen rekening mee is gehouden. Een verklaring daarvoor is dat het parkeergedrag niet is meegenomen in de modellen. De meeste mensen parkeren hun voertuigen in de schaduw: onder bomen, tegen gebouwen of zelfs in garages. In sommige gevallen halveerde dat de zonne instraling.

Hoewel VIPV dus goed werkt, heeft gedrag en voertuiglocatie veel invloed. Het toont aan dat gedragsaanpassingen en slim ontwerp van parkeerplaatsen de VIPV‑impact nog verder kunnen versterken.

TNO slaat de brug tussen industrie, wetenschap en beleid

TNO’s rol in SolarMoves gaat veel verder dan onderzoek alleen. Het is de combinatie van systeemdenken, technische modellen en beleidsvertaling die deze inzichten relevant maakt voor de Europese markt en wetgeving.

De modellen die TNO ontwikkelde, zoals modellen voor de energie-optimalisatie en het energieverbruik van de voertuigen, vormen de basis voor consistente voertuig‑, vloot‑ en netanalyses. Deze analyses worden weer gebruikt door beleidsmakers, voertuigfabrikanten en toeleveranciers. Daarnaast leverde TNO een belangrijke bijdrage aan het begrijpen van wat VIPV betekent voor CO2‑normering, typekeuring van voertuigen en energiebeleid.

De weg vooruit: hoe gaan we opschalen?

SolarMoves laat zien dat VIPV een krachtige innovatie is die tegelijkertijd individuele autonomie, logistieke efficiëntie en systeemstabiliteit verbetert. Maar om die potentie te verzilveren, zijn vervolgstappen nodig. Denk aan een helder Europees kader waarin VIPV al wordt erkend via de Renewable Energy Directive en waarin de VIPV‑opbrengst is opgenomen in het VECTO trailer‑rekenmodel (Vehicle Energy Consumption Calculation Tool) voor de bepaling van brandstofverbruik en de CO2-emissie van trailers. Een noodzakelijke vervolg stap is het vastleggen van VIPV in de Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure (WLTP) of vergelijkbare regelgeving om op nationaal niveau de CO2 reductie ook daadwerkelijk te kunnen gebruiken voor bijvoorbeeld fiscale stimulering en richtlijnen voor ‘solar‑ready’ parkeergebieden.

Benieuwd wat VIPV specifiek kan betekenen voor jouw vloot, regio of beleidsdomein?

TNO ondersteunt overheden, netbeheerders, OEM’s en logistieke partijen bij het vertalen van SolarMoves‑inzichten naar concrete vervolgstappen: van technische haalbaarheidsstudies en businesscases tot systeemimpactanalyses en opschalingsstrategieën. Neem contact op om samen te verkennen hoe VIPV direct waarde kan creëren in uw organisatie.

Projectinformatie

SolarMoves is een internationaal publiek-privaat consortium dat de afgelopen 3 jaar (2023-2025) heeft onderzocht in hoeverre voertuigen op zonne-energie bijdragen aan de transitie naar volledig elektrische mobiliteit in de EU. Het doel was om het potentieel van zonne-energie op voertuigen te verkennen en daarbij de impact te zien op het gebied van beleid en regelgeving voor elektrische laadinfrastructuur in Europa.

Het samenwerkingsverband bestond naast TNO uit onder andere het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, Lightyear, Sono Motors en IM Efficiency. Het project is uitgevoerd in opdracht van het directoraat-generaal Mobiliteit en Vervoer (DG MOVE) van de Europese Commissie. Grant No. MOVE/2022/OP/0003