Die Energy Expert Series von MCE befasst sich eingehender mit komplexeren Energiethemen. Erkunden Sie Themen wie diese, Mikronetze und Nettoenergiemessung detaillierter in unserem Energie-Experten-Reihe. Sie suchen weitere Grundlagen? Schauen Sie sich unsere Energie 101-Reihe welches die Grundlagen abdeckt.

Was ist die Duck Curve?

Wenn Sie mit dem kalifornischen Energiemarkt vertraut sind, haben Sie wahrscheinlich auch schon den Begriff „Duck Curve“ gehört. Die Duck Curve ist das Ergebnis einer erhöhten Energieerzeugung in der Tagesmitte durch Solaranlagen auf Hausdächern und Solarstromerzeugung im Versorgungsmaßstab. Solarenergie ist die kostengünstigste Technologie für erneuerbare Energien und in ganz Kalifornien weit verbreitet, um Energiekosten zu senken und Treibhausgase zu reduzieren. Solarmodule produzieren zwischen 11 und 16 Uhr, wenn die Sonne hoch steht, die meiste Energie. Um den jährlichen Energieverbrauch eines Haushalts oder eines Unternehmens zu decken, sind die meisten Anlagen so ausgelegt, dass sie während dieser Stunden überschüssigen Strom produzieren und so den „Bauch“ der Ente bilden.

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Da die Solarstromproduktion abends abnimmt, steigt die Nettolast entsprechend an. Die Solarstromerzeugung nimmt ab und wird durch Wind-, Biogas-, Erdwärme-, Wasserkraft- und Erdgasressourcen ersetzt. Dieser Zeitraum (16-21 Uhr) wird als „Abendrampe“ bezeichnet. Die Kunden kommen nach Hause, verbrauchen mehr Strom und verursachen einen starken Anstieg der Nachfrage, während die Menge der verfügbaren Solarstromerzeugung dramatisch abnimmt. Dieses Nutzungsmuster bildet den „Hals“ der Ente.

Da im ganzen Staat immer mehr Solarenergie genutzt wird und der abendliche Strombedarf steigt, stellt der Hals der Duck-Kurve wohl das größte Zuverlässigkeitsproblem dar, mit dem Kalifornien heute konfrontiert ist. Der Staat hat die Einführung von Solartechnologien stark gefördert, damit Kalifornien seine Ziele zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen erreichen kann, was zu einer großen Menge an Solarenergie führt, ohne dass eine optimale Methode zur Integration oder Speicherung vorhanden ist. Diese mangelnde Integration führt zu mehreren Problemen: teure Anforderungen an die Versorgungsunternehmen, um Erzeugungsressourcen für Spitzenzeiten zu reservieren, Einschränkung der Solarenergie im Versorgungsmaßstab während Stunden der Überproduktion und ein extrem steiler Anstieg der Abendenergie, der stark auf die Nutzung fossiler Brennstoffe angewiesen ist.

Welche Auswirkungen hat die Duck Curve auf Sie?

Lastversorger wie MCE haben große Mengen an Solarenergie und anderen erneuerbaren Energiequellen gekauft und entwickelt, um Kalifornien in eine saubere Energiezukunft zu führen. Wenn Ihr Dach tagsüber Solarenergie erzeugt, tun dies auch Hunderte von Megawatt an Solarenergie im Versorgungsmaßstab, die bei MCE unter Vertrag stehen. Leider wird nicht immer die gesamte Energie zu der Tageszeit benötigt, zu der sie erzeugt wird, was zu einer Einschränkung der Solarenergieerzeugung im Versorgungsmaßstab führt.

Solarstrombegrenzung

Von einer Drosselung spricht man, wenn die Energieproduktion einer Erzeugungsquelle absichtlich reduziert wird, um Angebot und Nachfrage des Netzes zu einem bestimmten Zeitpunkt besser zu entsprechen. Diese Drosselung ist am häufigsten bei Solarprojekten im Versorgungsmaßstab erforderlich. Da die Tausenden von Solarprojekten auf Dächern im ganzen Staat tagsüber Energie ins Netz zurückspeisen, werden Solaranlagen im Versorgungsmaßstab aufgefordert, die Energieerzeugung zu reduzieren oder sogar ganz einzustellen. Eine Drosselung erhöht die Kosten für die Versorgungsunternehmen, da sie oft noch für die gedrosselte Energie zahlen, was die Kundentarife erhöhen kann. Obwohl dies selten vorkommt, wird es von Jahr zu Jahr häufiger.

Übergang zum zeitabhängigen Tarif

Kalifornien ändert die Abrechnungsmodalitäten für den von seinen Kunden verbrauchten Strom, um Angebot und Nachfrage der verfügbaren Energie besser aufeinander abzustimmen und die Nutzung von Solarenergie zu maximieren. Haushalte werden in den nächsten zwei Jahren auf zeitabhängige Tarife umstellen, mit niedrigeren Tarifen für den Großteil des Stromverbrauchs und höheren Tarifen während der Spitzenzeiten von 16 bis 21 Uhr; Kunden können diese Umstellung auf Wunsch ablehnen. Unternehmen, die bisher Tarife von 12 bis 18 Uhr galten, wurden im März und April 2020 auf Tarife für die Spitzenzeiten von 16 bis 21 Uhr umgestellt.

Zeitabhängige Tarife spiegeln die tatsächlichen Kosten des Stroms während der Stunden, in denen er genutzt wird, besser wider. Kunden werden dazu angeregt, Strom zu Zeiten zu nutzen, in denen die Preise niedriger sind – und saubere Energie reichlicher vorhanden ist –, um die Stromrechnungen und Treibhausgasemissionen niedrig zu halten.

Auswirkungen von Treibhausgasen

Der Hals der Ente steht für die abendliche Rampe und den Netto-Peak, wenn die Solarenergie plötzlich offline geht, während die Kundennachfrage schnell steigt. Während Energiedienstleister versuchen, diese Rampe mit Wasserkraft und anderen treibhausgasfreien Ressourcen zu unterstützen, werden in der Regel Erdgas-Spitzenlastkraftwerke eingesetzt, die Kohlenstoffemissionen verursachen. Viele dieser Erdgasanlagen arbeiten rund um die Uhr mit einer Kapazität von etwa 151 TP3T, um diese kurzen Rampenzeiten zu decken. Wenn die abendliche Rampe stattfindet, müssen diese oft veralteten und ineffizienten Anlagen für nur wenige Stunden von 151 TP3T auf 1001 TP3T Stromerzeugung hochfahren.

Netzzuverlässigkeit

Die Abendrampe ist ein großes Problem, wenn es um die Zuverlässigkeit des kalifornischen Energienetzes geht. Lastversorgungsunternehmen sind gesetzlich verpflichtet, Energiereserven um sicherzustellen, dass die Kunden Zugang zu zuverlässigem Strom haben. Die Duck Curve erschwert dies den Anbietern, da die Lücke zwischen Erzeugung und Nachfrage größer wird. Wenn weiterhin Anreize für den Einsatz von Solaranlagen auf Hausdächern geschaffen werden, ohne die Auswirkungen auf die Duck Curve zu berücksichtigen, führt dies zu Zuverlässigkeitsproblemen und höheren Energiekosten, während gleichzeitig die Emissionen steigen und es für Kalifornien schwieriger wird, seine Klimaziele für 2030 zu erreichen.

Die gute Nachricht ist, dass sich mit einfachen Strategien die Duck Curve abmildern lässt und gleichzeitig den Kunden Geld spart, der Klimawandel bekämpft und die Energieausfallsicherheit erhöht wird.

Was unternimmt MCE, um die Duck Curve abzumildern?

Um die Duck Curve anzugehen, müssen wir den Bauch verkleinern und den Hals verkürzen. Im Wesentlichen geht es darum, die Überproduktion von Solarenergie in der Tagesmitte und die Spitzennachfrage am Abend zu verringern und gleichzeitig den Zugang zu erneuerbaren Ressourcen rund um die Uhr zu verbessern. Die effektivsten Möglichkeiten, unsere Ziele zu erreichen, sind der Einsatz von Energiespeichertechnologien, um die Produktion erneuerbarer Energien über den ganzen Tag zu verteilen, und die Herbeiführung einer Verhaltensänderung bei den Verbrauchern, um ihren Bedarf während der Spitzenzeiten zu senken.

Energiespeicher

Der Einsatz von Energiespeichertechnologien ist eine der effektivsten Möglichkeiten, den Energiebedarf zu decken. Um die Klimaziele der Bundesstaaten zu erreichen, müssen wir die Überproduktion von Solarenergie nutzen. Dezentrale und großtechnische Energiespeicherung in Form von Lithium-Ionen-Batterien, grünem Wasserstoff und anderen Technologien ermöglicht es uns, die mittägliche Solarproduktion für die abendliche Spitzenlast zu nutzen und zu speichern, wodurch der Bedarf an kohlenstoffintensiven Erdgaskraftwerken reduziert wird. Die Kombination von Solar- und Speichertechnologien senkt auch die Kosten für Verbraucher und Versorgungsunternehmen und erhöht gleichzeitig die Netzzuverlässigkeit. Für Privat- und Geschäftskunden können Batterien die monatlichen Rechnungen senken und gleichzeitig dafür sorgen, dass bei einem Stromausfall die Lichter an bleiben.

Verhaltensänderung

Auch Verhaltensänderungen sind notwendig, und der Übergang des Staates zu Zeitabhängige Tarife für Verbraucher spiegelt dies wider. Sie können zeitabhängige Tarife nutzen, indem Sie die Nutzung bestimmter Geräte wie Geschirrspüler und Waschmaschine aus dem Zeitraum von 16 bis 21 Uhr verschieben. Wenn Sie ein Elektrofahrzeug besitzen, sollten Sie es mitten am Tag aufladen, wenn die Solaranlage läuft, oder nachts, nachdem Sie ins Bett gegangen sind, anstatt gleich, wenn Sie nach Hause kommen.

Verhaltensänderungen, die den Stromverbrauch auf die Stunden mit der höchsten Sonneneinstrahlung verlagern, reduzieren den Bauch und verkürzen den Hals der Ente. Auf diese Weise können gleichzeitig Probleme der Überproduktion und der zunehmenden Sonneneinstrahlung angegangen werden.

Für mehr Informationen

MCE bietet eine Reihe von Programmen an, die sich mit der Duck Curve befassen, darunter unser Energiespeicherprogramm, unser Fordern Sie das FLEXmarket-Programm an, Erforschung von grünen Wasserstofflösungen und Energiespeicheranforderungen für alle neuen Solarstromverträge. Durch die Zusammenarbeit mit unseren Kunden können wir eine kohlenstofffreie Zukunft erreichen und gleichzeitig widerstandsfähigere Gemeinschaften schaffen. Weitere Informationen zu den Programmen von MCE finden Sie auf unserer Programme-Webseite, und vergessen Sie nicht, sich die neuesten Nachrichten in unserem Energie-Experten-Reihe.