GROEN - Grootschalige Retail Operaties met Elektrische N1-bestelauto’s (2017)
Inleiding
Picnic is uiterst succesvol in het vestigen van logistieke hubs voor het uitrijden van boodschappen die consumenten in een ‘online supermarkt’ via de Picnic app op hun mobiele telefoon hebben besteld. De logistieke hubs bevatte in 2018 maximaal 32 N1-categorie EV’s. Dit aantal zou groeien naar 50 om grootschaliger logistieke operaties zoals in de regio Rotterdam te kunnen gaan uitvoeren. De logistieke modellen en de ervaring met de integratie van laadplannen in de logistiek ontbraken nog bij aanvang van dit project.
Doelstelling
Doel van het project was het ontwikkelen en testen van een “proeftuin” waarin 160 N1 categorie ePVs zo goedkoop (o.b.v. voorspelde onbalans- en APX-prijzen) en efficiënt (smart) mogelijk werden (ont)laden binnen door AI steeds optimaler (strakker) geplande logistieke melkrondeschema’s, waarbij turnaroundtijden voor bijladen steeds korter zouden worden en batterijcapaciteiten klein(er) gehouden zouden worden voor maximalisatie van de payload en hoeveelheid uitgereden goederen (in casu levensmiddelen).
Het slim laden en ontladen van elektrische wagentjes, bestemd voor het bezorgen van boodschappen, zou in een combinatie met zonne-energie en een stationaire batterij voor korte termijn energie opslag geïntegreerd worden. Verdere optimalisatie met logistieke modellen voor optimaal gebruik van de Smart Grid assets was de doelstelling.
Doel
Doel van het project was het ontwikkelen en testen van een “proeftuin” waarin 160 N1 categorie ePVs zo goedkoop (o.b.v. voorspelde onbalans- en APX-prijzen) en efficiënt (smart) mogelijk werden (ont)laden binnen door AI steeds optimaler (strakker) geplande logistieke melkrondeschema’s, waarbij turnaroundtijden voor bijladen steeds korter zouden worden en batterijcapaciteiten klein(er) gehouden zouden worden voor maximalisatie van de payload en hoeveelheid uitgereden goederen (in casu levensmiddelen).
Korte omschrijving van de activiteiten
In de Experimentele Ontwikkelingsfase van het project zijn separate modellen ontwikkeld voor het slim (ont)laden (ENGIE), voorspellingen van onbalans- en APX-prijzen in een laadenergie-inkoopplatform (Dexter) en het uitbreiden van huidige algoritmes voor de logistieke planning van 160 ePVs en integratie van laadoptimalisatie (Picnic). Parallel hieraan zijn hubs opgeleverd en nieuwe 160 N1 categorie ePVs gefaseerd in gebruik genomen voor praktijkexperimenten en demonstraties.
De voornaamste uitdagingen bij de demonstratie van de technologieën waren de schaalgrootte, schaalbaarheid, optimalisatie en integratie van de benodigde (en elkaar wederzijds beïnvloedende) technieken. De schaal bood echter ook niet alleen een kans maar tevens de benodigde schaal om de daadwerkelijk te behalen winsten bij volledige inzet van deze technieken te demonstreren.
Deelnemers / type organisatie / rol in het project
- Picnic B.V. - Middelgrote onderneming - Eindgebruiker en investerende entiteit in elektrische voertuigen en laadinfra / Ontwikkelaar van logistieke software o.b.v. AI
- ENGIE Services Nederland N.V. - Grote onderneming - Ontwikkelaar en leverancier van smart charging energie services en vehicle to (local) grid technologie
- Dexter Energy Services B.V. - Kleine onderneming - Ontwikkeling van inkoopplatform voor groene laadstroom voor elektrische voertuigen
Locatie
Rotterdam, Amsterdam, Utrecht
Resultaten en doelstellingen
De voornaamste uitdagingen bij de demonstratie van de technologieën waren de schaalgrootte, schaalbaarheid, optimalisatie en integratie van de benodigde (en elkaar wederzijds beïnvloedende) technieken. De schaal bood echter ook niet alleen een kans maar tevens te benodigde schaal om de daadwerkelijk te behalen winsten bij volledige inzet van deze technieken te demonstreren.
De beoogde projectresultaten, leerprocessen en vervolgdoelen waren:
- Logistiek
- Doorontwikkelde en gedemonstreerde AI-gedreven modellen voor de dagelijkse logistieke optimalisatie van een vloot van 160 ePVs in Rotterdam. Daarnaast integratie van de technieken voor bi-directioneel en slim laden in deze modellen, en demonstratie hiervan;
- Met al deze input werd, buiten de scope van de subsidieaanvraag, gewerkt aan het ontwerp van een optimale, modulaire en zelflerende hub voor de opschaling van Picnic. De opgedane kennis tijdens deze proeftuin vormt hiervoor de validatie. Voor deze optimale hub wordt in het proeftuinproject gedefinieerd wat voor verschillende onderdelen (de bi-directionele laadpalen, overslagplekken, etc.) het minimale aantal is voor haalbare logistiek, en wat het maximale aantal is voor een positieve business case.
- Laadinfrastructuur en -strategie
- Door de vlootgrootte, vooraf bekende routes en planningen, uniforme voertuigen, korte afstanden en het laden op één plek kan met deze proeftuin door ENGIE zeer veel inzicht worden verkregen in en geëxperimenteerd worden met optimalisatie van laadschema’s van volledig elektrische vloten.
- Algoritmiek t.b.v. optimalisatie van laadplanningen binnen een reeds complexe logistiek;
- Doorontwikkelde modellen (voor multipele en dynamische assets), implementatie en demonstratie van onbalanshandel aan de energie-inkoopkant door Dexter.
Conclusie
Tijdens de looptijd van het project zijn investeringen gedaan in 160 ePV’s die gebruikt zijn voor de proeftuin experimenten. Er is een Energy Management Systeem ontwikkeld dat op basis van prijsvoorspellingen geleverd door Dexter een laadadvies voorschrijft aan de elektrische voertuigen. Er is een technische hardware oplossing ontwikkeld die ingebouwd is in de 160 elektrische voertuigen om het onderbreken van het laadproces mogelijk te maken. Tevens zijn er API’s en integraties ontwikkeld om communicatie tussen de systemen mogelijk te maken. De routeplanning algoritmes zijn tijdens de looptijd van het project verbeterd en uitgebreid en er is een systeem ontwikkeld dat voertuigen aan trips koppelt rekening houdend met de laadplanning. Verder zijn er zonnepanelen geïnstalleerd op hubs. De integratie met een stationaire batterij kon helaas niet worden gerealiseerd.
Aanbevelingen
Tijdens het project is veel nieuwe kennis opgedaan, de operatie van Picnic is verder geoptimaliseerd en alle projectdeelnemers hebben nieuwe inzichten vergaard. Er zijn verschillende nieuwe software en hardware systemen ontwikkeld die slim laden mogelijk maken. Er is onderzoek gedaan naar nieuwe laadtechnologieen voor bidirectioneel laden en er zijn er praktijktesten uitgevoerd. Er is gedemonstreerd dat verschillende manieren van smart charging mogelijk zijn en dat de logistieke uitdagingen die daarbij komen kijken, op te vangen zijn met software oplossingen.
Om opschaling en implementatie mogelijk te maken is het van groot belang dat laadtechnologieen en infrastructuur geen technische beperkingen meer laten zien. Op het moment dat dit het geval is laten de proeftuinevaluaties zien dat er voor Picnic veel te halen valt uit slimmer plannen van energieverbruik. In het bijzonder wat betreft het mitigeren van piekbelastingen in de logistieke distributie hubs. Aanbevelingen zijn om in het algemeen meer onderzoek te blijven doen naar slim laden. Logistieke elektrische vloten zoals die van Picnic hebben te maken met hoog energieverbruik en een hoge mate van flexibiliteit in hun laadproces. Daarom biedt dit grote kansen voor slimmer energiegebruik in de toekomst. Met name om congestie in het landelijke energienetwerk te verlichten.
Het project draagt bij aan de doelstellingen van de DKTI-Transport regeling door een verlaging van CO2 emissie, NOx, fijn stof, en geluid te realiseren. Tevens draagt het project bij aan de realisatie van de Duurzame Brandstofvisie onder het SER energie akkoord voor duurzame energie, en aan de Richtlijn betreffende de uitrol van infrastructuur van alternatieve brandstoffen.
Financiële bijdrage
De financiële bijdrage vanuit de eerste tender van DKTI Transport bedraagt € 1.255.775.
DKTI Transport
De eerste tender van DKTI Transport heeft een looptijd van 2017 tot en met 2021. De eerste ronde sloot op 21 december 2017 om 17.00 uur. Meer informatie over de eerste tender van DKTI Transport.
