Kalifornien ist Vorreiter bei der Bekämpfung des Klimawandels und hat bahnbrechende Maßnahmen ergriffen, wie beispielsweise die Erreichung von 1001 TP3T CO2-freier und erneuerbarer Energie bis 2045 (SB 100, 2018) und die Umstellung auf den Verkauf ausschließlich emissionsfreier Neuwagen bis 2035 (Executive Order N-79-20). Laut dem California Air Resources Board muss zur Erreichung dieser Ziele die derzeitige Kapazität des Netzes für saubere Energie bis 2045 verdreifacht werden. Als erste Community Choice-Agentur Kaliforniens setzt MCE weiterhin Maßstäbe im gesamten Bundesstaat und kann sich bis 2022 mit über 951 TP3T treibhausgasfreier Energie rühmen, Jahrzehnte vor den staatlichen Zielen. Die entscheidende Frage lautet nun: Wie können wir sicherstellen, dass unser Stromnetz ausreichend ausgestattet und belastbar ist, um diese bedeutende Transformation zu bewältigen und den in den kommenden Jahren erwarteten steigenden Bedarf zu decken?

Überarbeitung eines veralteten Systems

Die Energielandschaft Kaliforniens entwickelt sich weiter. Ursprünglich wurde unser Stromnetz für die Verteilung von Strom aus fossilen Brennstoffen konzipiert, doch jetzt werden erneuerbare Energiequellen integriert. In den letzten zwei Jahrzehnten hat Kalifornien seine Kapazität für erneuerbare Energien, insbesondere im Solarbereich, deutlich erhöht und damit einen wichtigen Schritt hin zu einem umweltfreundlicheren und robusteren Stromsystem gemacht.

Solarenergie allein reicht jedoch nicht aus. Sie ist eine leistungsstarke, aber unregelmäßig verfügbare Ressource. Um Zuverlässigkeit zu gewährleisten und unseren Elektrifizierungsbedarf zu decken, konzentrieren wir uns auf die Ausbalancierung der Energieversorgung. Dazu gehört die Einbeziehung eines Mixes aus unregelmäßig verfügbaren erneuerbaren Energien wie Sonne und Wind sowie erneuerbaren Basisenergien wie Geothermie und Biogas, die eine konstante Energieproduktion gewährleisten können. Strategische Lastverschiebung, insbesondere um den Energieverbrauch an die Verfügbarkeit von Solarenergie anzupassen, ist in dieser nächsten Phase der Energieinnovation von entscheidender Bedeutung.

Innovative Lösungen für ein zukunftsfähiges Stromnetz

Um die Herausforderungen der Integration erneuerbarer Energiequellen zu bewältigen, implementiert MCE mehrere Schlüssellösungen:

1. Intelligente Lade- und Netztechnologien für Elektrofahrzeuge
Die MCE Sync-App hilft Fahrern von Elektrofahrzeugen, ihre Fahrzeuge aufzuladen, wenn saubere Energie reichlich vorhanden und die Kosten niedrig sind. Fortschritte bei Smart-Grid-Technologien, einschließlich intelligenter Zähler und Netzautomatisierung, sind wichtig, um eine effiziente Stromverteilung und Bedarfsprognose zu erreichen.

2. Demand-Response-Programme
Programme wie der Peak FLEXmarket von MCE bieten Kunden Anreize, ihren Stromverbrauch in Zeiten mit der höchsten Stromnachfrage zu reduzieren, um die Netzzuverlässigkeit zu verbessern. Sie unterstützen auch die Flex Alerts des kalifornischen unabhängigen Systembetreibers, die freiwillige Einsparungen während der Spitzennachfrage fördern.

3. Personalentwicklung für die Netzmodernisierung
Der Ausbau und die Investition in die grüne Belegschaft sind ein Kernstück der Mission von MCE und von entscheidender Bedeutung für den Aufbau neuer Infrastrukturen und die Integration intelligenter Technologien zur Steigerung der Kapazität und Belastbarkeit des Netzes.

4. Verteilte Energieressourcen
Die Integration verteilter Energieressourcen, wie Solarmodule in Kombination mit Batteriespeichern, verringert die Belastung der zentralen Netzinfrastruktur und verbessert die Zuverlässigkeit und Flexibilität des Netzes. Virtuelle Kraftwerke (VPPs) nutzen diese Ressourcen zur Unterstützung des Netzes, indem sie Technologien für saubere Energie nach Bedarf ein- und ausschalten, um die Belastung in Zeiten mit hohem Bedarf zu verringern und bei Bedarf wieder Strom ins Netz einzuspeisen.

Regionale Netzintegration vorantreiben

Der California Independent System Operator (CAISO) konzentriert sich gemeinsam mit Stromversorgern auf die regionale Netzintegration, um unsere dekarbonisierte Zukunft voranzutreiben. Bei diesem Ansatz werden mehrere kleinere Stromnetze über Staatsgrenzen hinweg zu einem größeren, einheitlichen Netz zusammengeführt, um die Belastbarkeit und Effizienz zu verbessern.

• Ausbau der Import- und Exportkapazitäten: Durch die Anbindung an den breiteren westlichen Strommarkt kann Kalifornien seine Kapazitäten zum Import und Export sauberer Energie erweitern. Diese Verbindung ermöglicht dem Staat den Zugang zu einer größeren Vielfalt sauberer Energiequellen, darunter Wasserkraft aus dem pazifischen Nordwesten und Solarenergie aus dem Südwesten. Darüber hinaus kann Kalifornien überschüssige Solarenergie in andere Staaten exportieren.
• Stabilisierung der Energiekosten und Verbesserung der Zuverlässigkeit: Die Regionalisierung trägt zur Stabilisierung der Energiekosten bei und bietet Schutz vor Stromausfällen. Durch den Zugriff auf verschiedene Energiequellen kann Kalifornien den unterschiedlichen Energiebedarf im Tages- und Jahresverlauf decken. Dies stärkt die Energiesicherheit des Staates und trägt zu einem widerstandsfähigeren regionalen Ökosystem bei.
• Herausforderungen angehen: Die regionale Netzintegration bietet zwar erhebliche Vorteile, bringt aber auch Herausforderungen wie regulatorische Koordinierung und Infrastrukturkompatibilität mit sich. Um diese Hindernisse zu überwinden, sind sorgfältige Planung und gemeinsame Anstrengungen unerlässlich. Damit ist die Regionalisierung ein Schlüsselinstrument in Kaliforniens Strategie für saubere Energie, um die Ziele für erneuerbare Energien effizient zu erreichen.

Den Entwicklungsbedarf im Bereich Übertragung und Verteilung decken

Das derzeitige Strom- und Gasnetz muss erheblich modernisiert werden, um den Zustrom erneuerbarer Energien bewältigen zu können. Für diese Modernisierungen sind investoreneigene Versorgungsunternehmen wie PG&E verantwortlich. Zu den wichtigsten Schwerpunktbereichen gehören:

• Verbesserung der Übertragungskapazität erneuerbare Energie effizient über weite Distanzen zu transportieren.
• Modernisierung von Verteilnetzen um den wechselseitigen Stromfluss abzuwickeln und Smart-Grid-Technologien für die Echtzeitverwaltung zu integrieren.
• In die Netzstabilität investieren gegen Naturkatastrophen und Cyber-Bedrohungen durch physische Verbesserungen und Cybersicherheitsmaßnahmen.

Fazit: Den Weg in eine elektrifizierte Zukunft ebnen

Obwohl die Elektrifizierung Herausforderungen mit sich bringt, verfolgt Kalifornien einen proaktiven Ansatz und nutzt Technologie, Politik und Infrastrukturinvestitionen, um sicherzustellen, dass das Netz nicht nur überlebt, sondern auch in einer elektrifizierten Zukunft floriert. Indem wir diese Herausforderungen gemeinsam angehen, kommen wir einer nachhaltigen und zuverlässigen Energiezukunft für alle einen Schritt näher.