Die Serie der MCE-Energieexperten befasst sich mit komplexeren Energiethemen. Erforschen Sie Themen wie diese, Microgrids und Netto-Energiemessung im Detail in unserer Serie Energieexperten. Suchen Sie nach weiteren Grundlagen? Besuchen Sie unser Serie Energie 101 in dem die Grundlagen behandelt werden.
Was ist die Entenkurve?
Wenn Sie mit dem kalifornischen Energiemarkt vertraut sind, haben Sie wahrscheinlich auch schon den Begriff "Entenkurve" gehört. Die "Duck Curve" ist das Ergebnis eines Anstiegs der Energieerzeugung in der Mitte des Tages durch Solaranlagen auf Dächern und Solaranlagen in großem Maßstab. Solarenergie ist die kosteneffektivste Technologie für erneuerbare Energien und wird in ganz Kalifornien eingesetzt, um die Energiekosten zu senken und Treibhausgase zu reduzieren. Solarmodule produzieren die meiste Energie zwischen 11 Uhr und 16 Uhr, wenn die Sonne hoch steht. Um den jährlichen Energieverbrauch eines Hauses oder eines Unternehmens zu decken, sind die meisten Anlagen so ausgelegt, dass sie während dieser Stunden überschüssigen Strom produzieren, was den "Bauch" der Ente bildet.
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Da die Solarproduktion am Abend abnimmt, steigt die Nettolast entsprechend an. Die Solarstromerzeugung geht zurück und wird durch Wind, Biogas, Geothermie, Wasserkraft und Erdgas ersetzt. Diese Zeitspanne (16 bis 21 Uhr) wird als "Abendrampe" bezeichnet. Die Kunden kehren nach Hause zurück, verbrauchen mehr Strom und sorgen für einen steilen Anstieg der Nachfrage, während die Menge der verfügbaren Solarstromerzeugung drastisch abnimmt. Dieses Verbrauchsmuster bildet den "Hals" der Ente.
Mit dem zunehmenden Ausbau der Solarenergie im ganzen Bundesstaat und der steigenden Stromnachfrage am Abend stellt die Entenkurve wohl das größte Problem für die Zuverlässigkeit der Stromversorgung in Kalifornien dar. Der Staat hat die Einführung von Solartechnologien stark gefördert, damit Kalifornien seine Ziele zur Verringerung der Treibhausgasemissionen erreichen kann, was zu einer großen Menge an Solarstromerzeugung geführt hat, für die es keine optimale Methode zur Integration oder Speicherung gibt. Diese fehlende Integration führt zu mehreren Problemen: teure Anforderungen an die Versorgungsunternehmen, um Erzeugungsressourcen für Spitzenzeiten zu reservieren, Drosselung der Solarenergie in den Stunden der Überproduktion und eine extrem scharfe abendliche Rampe, die sich stark auf den Einsatz fossiler Brennstoffe stützt.
Wie wirkt sich die Entenkurve auf Sie aus?
Energieversorgungsunternehmen wie MCE haben große Mengen an Solarenergie und anderen erneuerbaren Energiequellen gekauft und entwickelt, um Kalifornien auf dem Weg in eine saubere Energiezukunft zu begleiten. In der Mitte des Tages, wenn Ihr Dach Solarenergie erzeugt, sind auch Hunderte von Megawatt an Solaranlagen unter Vertrag mit MCE. Leider wird nicht immer die gesamte Energie zu der Tageszeit, zu der sie erzeugt wird, benötigt, was zu einer Drosselung der Solarstromerzeugung führt.
Beschränkung der Solarenergie
Von einer Drosselung spricht man, wenn die Energieproduktion einer Erzeugungsanlage absichtlich reduziert wird, um das Angebot und die Nachfrage im Netz zu einem bestimmten Zeitpunkt besser aufeinander abzustimmen. Diese Drosselung ist am häufigsten bei Solarprojekten im Versorgungsmaßstab erforderlich. Da Tausende von Solaranlagen auf Dächern im ganzen Bundesstaat tagsüber Energie in das Netz einspeisen, werden die Solaranlagen der Energieversorger aufgefordert, die Energieerzeugung zu reduzieren oder sogar ganz einzustellen. Die Unterbrechung der Stromerzeugung erhöht die Kosten für die Versorgungsunternehmen, da sie oft noch für die unterbrochene Stromerzeugung zahlen müssen, was zu einer Erhöhung der Kundenpreise führen kann. Obwohl dies ein seltenes Ereignis ist, wird es von Jahr zu Jahr häufiger vorkommen.
Time-of-Use Ratenübergang
Kalifornien ändert die Art und Weise, wie es seinen Kunden die von ihnen verbrauchte Energie in Rechnung stellt, um Angebot und Nachfrage besser aufeinander abzustimmen und die Nutzung der Sonnenenergie zu maximieren. Die Haushalte werden in den nächsten zwei Jahren auf verbrauchsabhängige Tarife umgestellt, mit niedrigeren Tarifen für den größten Teil des Stromverbrauchs und höheren Tarifen während der Spitzenlast zwischen 16 und 21 Uhr; die Kunden können diese Umstellung auf Wunsch ablehnen. Unternehmen, die bisher die Tarife für den Zeitraum zwischen 12 und 18 Uhr nutzten, werden im März und April 2020 auf die Tarife für die Spitzenlast zwischen 16 und 21 Uhr umgestellt.
Nutzungsabhängige Tarife spiegeln die tatsächlichen Kosten des Stroms während der Stunden, in denen er verbraucht wird, besser wider. Die Kunden erhalten Anreize, Strom zu Zeiten zu nutzen, in denen die Preise niedriger sind - und in denen saubere Energie im Überfluss vorhanden ist -, um die Rechnungen und Treibhausgasemissionen zu senken.
Auswirkungen auf Treibhausgase
Der Hals der Ente steht für die abendliche Rampe und die Nettospitze, wenn die Solarenergie plötzlich vom Netz geht, während die Kundennachfrage schnell steigt. Während die Energiedienstleister versuchen, diesen Anstieg mit Wasserkraft und anderen treibhausgasfreien Ressourcen zu unterstützen, werden in der Regel Erdgas-Spitzenlastkraftwerke eingesetzt, was zu Kohlenstoffemissionen führt. Viele dieser Erdgaskraftwerke arbeiten rund um die Uhr mit einer Kapazität von 15%, um diese kurzen Zeiten der Bedarfssteigerung zu decken. Bei der abendlichen Rampe werden diese oft veralteten und ineffizienten Anlagen gezwungen, innerhalb weniger Stunden von 15% auf 100% zu wechseln.
Netzzuverlässigkeit
Die abendliche Rampe ist eines der Hauptprobleme, wenn es um die Zuverlässigkeit des kalifornischen Energienetzes geht. Lastträger sind gesetzlich verpflichtet, Strom zu kaufen Energiereserven um sicherzustellen, dass die Kunden Zugang zu zuverlässiger Energie haben. Die Duck-Kurve erschwert dies für die Anbieter, da die Lücke zwischen Erzeugung und Nachfrage größer wird. Wenn wir den Ausbau der Solarenergie auf Dächern weiter fördern, ohne die Auswirkungen auf die Entenkurve zu berücksichtigen, führt dies zu Problemen mit der Zuverlässigkeit und höheren Energiekosten, während gleichzeitig die Emissionen steigen und es für Kalifornien schwieriger wird, unsere Klimaziele für 2030 zu erreichen.
Die gute Nachricht ist, dass einfache Strategien dazu beitragen können, die Entenkurve abzumildern und gleichzeitig den Kunden Geld zu sparen, den Klimawandel zu bekämpfen und die Energieresilienz zu erhöhen.
Was unternimmt MCE, um die Entenkurve zu entschärfen?
Die Entenkurve anzugehen bedeutet, den Bauch zu verkleinern und den Hals zu verkürzen. Im Wesentlichen geht es darum, die Überproduktion von Solarenergie in der Mitte des Tages und die Nachfragespitzen am Abend zu verringern und gleichzeitig den Zugang zu erneuerbaren Ressourcen rund um die Uhr zu verbessern. Am effektivsten lassen sich unsere Ziele durch den Einsatz von Energiespeichertechnologien erreichen, um die Erzeugung erneuerbarer Energien über den ganzen Tag hinweg auszugleichen, und durch eine Verhaltensänderung der Verbraucher, damit sie ihre Nachfrage während der Spitzenzeiten verringern.
Energy Storage
Der Einsatz von Energiespeichertechnologien ist eine der effektivsten Möglichkeiten, den Bauch der Ente zu verkleinern. Um die staatlichen Klimaziele zu erreichen, müssen wir uns die Überproduktion der Sonne zunutze machen. Die dezentrale Energiespeicherung in Form von Lithium-Ionen-Batterien, grünem Wasserstoff und anderen Technologien ermöglicht es uns, die mittägliche Solarproduktion für die Nutzung während der abendlichen Spitzenlast zu nutzen und zu speichern, wodurch der Bedarf an kohlenstoffintensiven Erdgaskraftwerken verringert wird. Die Kombination von Solar- und Speichertechnologien senkt auch die Kosten für Verbraucher und Versorgungsunternehmen und erhöht gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Netzes. Für private und gewerbliche Kunden können Batterien die monatlichen Rechnungen senken und gleichzeitig dafür sorgen, dass das Licht bei einem Stromausfall nicht ausgeht.
Verhaltensänderung
Auch Verhaltensänderungen sind notwendig, und der Übergang des Staates zu Nutzungszeittarife für die Verbraucher spiegelt dies wider. Sie können die Vorteile von Zeittarifen nutzen, indem Sie die Nutzung bestimmter Geräte wie Geschirrspüler und Wäscherei aus dem Zeitraum zwischen 16 und 21 Uhr herausnehmen. Wenn Sie ein Elektroauto haben, sollten Sie überlegen, ob Sie es nicht lieber mitten am Tag aufladen, wenn die Sonne scheint, oder abends, wenn Sie zu Bett gegangen sind, anstatt gleich nach der Arbeit.
Verhaltensänderungen, die den Stromverbrauch auf die solaren Spitzenzeiten verlagern, verkleinern den Bauch und verkürzen den Hals der Ente, so dass Überproduktions- und Ramping-Probleme gleichzeitig angegangen werden können.
Für weitere Informationen
MCE hat eine Vielzahl von Programmen, die sich mit der Entenkurve befassen, darunter unser Energy Storage Programmunser Programm FLEXmarket nachfragen, die Erforschung von Lösungen für grünen Wasserstoff und die Anforderungen an die Energiespeicherung für alle neuen Solarstromverträge. Indem wir mit unseren Kunden zusammenarbeiten, können wir eine kohlenstofffreie Zukunft erreichen und gleichzeitig widerstandsfähigere Gemeinschaften schaffen. Für weitere Informationen über die Programme von MCE besuchen Sie unsere Programm-Webseiteund vergessen Sie nicht, sich das Neueste in unserem Serie Energieexperten.
