Californien er ved at drosle rekordniveauer af solenergi tilbage - og det er dårlige nyheder for klimamålene

David Goehring | FLickr

Californiere nyder et solrigt forår, hvilket betyder, at statens solfarme og tagpaneler oversvømmer nettet med elektricitet.

Problemet er, at de producerer så meget, at faldende priser og mandater fra statens netoperatør tvinger vedvarende kraftværker til at drosle produktionen tilbage. I april lukkede Californiens sol- og vindmølleparker ned eller ringede næsten tilbage 95.000 megawatt-timer af elektricitet, en ny rekord ifølge California Independent System Operator, som administrerer langt størstedelen af ​​statens elektricitet. Det er nok til at drive mere end 30 millioner hjem i en time.

Californiens indskrænkning ramte rekordhøjt i foråret. Californiens uafhængige systemoperatør

Dette overudbud af solenergi opstår, fordi Californien har tilføjet enorme mængder af vedvarende energiproduktion i de seneste år, hovedsageligt for at opfylde politiske mandater, der kræver, at halvdelen af ​​statens elektricitet skal komme fra kulstoffrie kilder i 2030. Med yderligere produktion kommer online i de næste par år. år, er staten i tempo at nå dette mål et årti før tidsplanen.

Californiens nyligt vedtagne regel, der kræver, at de fleste nye hjem skal inkludere solpaneler på taget, vil yderligere forværre dette problem, fordi det tilføjer solenergiforsyning, selvom det reducerer efterspørgslen. (Se Californiens solenergiregel på taget er en dyr vej til emissionsreduktioner.)

Er mere ren strøm ikke en god ting?

Det er absolut gode nyheder for klimamål og reduktion af kulstofemissioner. Men den succes skaber også meget reelle udfordringer, og lægger både økonomiske og fysiske belastninger på elsystemet.

Disse begrænsninger kunne modvirke yderligere udbredelse af vedvarende energi, hvilket underminerer en bredere indsats for at revidere elsektoren. Det er faktisk til dels grunden til, at pipelinen til yderligere solenergiprojekter allerede er ved at indsnævres i Californien.

Mange regioner og nationer vil opleve lignende vokseværk, når de øger vedvarende produktion. Dette er en førende indikator for problemer for hele landet, siger James Bushnell, en energiøkonom ved University of California, Davis.

Det grundlæggende problem er, at inden for et givet område stiger og falder elproduktionen fra hvert solpanel stort set på samme tidspunkt, når solen står op og går ned. Oven i købet topper solproduktionen midt på dagen, når efterspørgslen efter elektricitet ebber ud.

Som det står, har Californiens system begrænset evne til at lagre den strøm, sende den andre steder hen eller balancere den med andre vedvarende ressourcer som vind. Så jo mere solenergi Californien tilføjer, jo mindre værdifuld bliver den.

Vent, vil vi ikke have, at ren energi skal være billig?

Indtil et punkt, ja. Men pris og pris er ikke det samme. På et normalt fungerende marked vil priser, der regelmæssigt falder til nul, tære dybt ind i kraftværksoperatørernes overskud, hvilket kraftigt afskrækker virksomheder fra at bringe flere faciliteter online.

Dette værdideflationsproblem kunne standse solenergiens stigning hen ad vejen, skriver Varun Sivaram, en stipendiat ved Council on Foreign Relations, i sin nye bog At tæmme solen .

En markant stigning i udbuddet af vedvarende energikilder vil lægge et stigende pres på engrosenergipriserne over hele linjen, hvilket især vil presse profitten fra ufleksible generatorer som sol, vind og atomkraft, ifølge et Lawrence Berkeley National Laboratory undersøgelse udgivet i sidste uge. Hvis solenergi leverer 30 procent af nettets krav og vindforsyninger 10 procent, vil priserne for strøm fra disse kilder falde 39 procent på New York-markedet i 2030 og 27 procent i Californien, fandt forskerne.

Markedssignalet siger, at vi skal bremse opbygningen af ​​disse ressourcer eller reducere omkostningerne endnu mere for at være omkostningskonkurrencedygtige, siger Andrew Mills, en forsker ved Berkeley Lab og medforfatter til undersøgelsen.

Indvirkningen af ​​disse kræfter på de priser, som forbrugere og virksomheder betaler, er kompliceret. På et perfekt konkurrencepræget marked bør faldende engrospriser også føre til lavere priser for slutkunder. Men i Californien, hvor staten også tilføjer transmission, trækker fossile brændselsanlæg tilbage og kræver udbygning af vedvarende energi, er priserne forblevet høje i forhold til dem i andre stater, der har oplevet fald, bemærker Bushnell .

Detailprisen betaler for overkapacitet, der driver engrosprisen ned, siger han.

Så hvordan kan vi rette dette?

Det vil sandsynligvis kræve en kombination af politik, infrastruktur, innovation og en masse investeringer. Stater som Californien har brug for langt mere energilagring til at samle energi til tidspunkter, hvor solen ikke skinner, eller vinden ikke blæser, men de nuværende muligheder er meget dyre eller geografisk begrænsede. Regioner kunne også bygge langrækkende transmissionsledninger for at balancere vedvarende energi på tværs af større områder, men at gøre det er politisk belastet.

Endnu en mulighed er at ændre timingen af ​​selve efterspørgslen ved at oprette programmer, der tilskynder privatkunder eller erhvervskunder til at trække på elektricitet på forskellige tidspunkter. Det kunne omfatte at få beboerne til at oplade elbiler midt på dagen i stedet for om natten.

TIL undersøgelse udgivet i denne uge i Miljøforskningsbreve fandt ud af, at det kunne være langt billigere for Californien at stole på elektriske køretøjer til at balancere vedvarende energi i stedet for at udvide stationært lager med for eksempel batterier.

Men i sidste ende er det et problem, der sandsynligvis vil kræve ny, bedre lagring i netskala, fleksible atomreaktorer eller generation, der parres med lagring som at koncentrere solcelleanlæg (se For at få sol til virkelig at fungere, skru op for varmen). Og det bliver ikke billigt.

skjule