Kalifornien hat gerade einen großen Mythos über erneuerbare Energien entlarvt

Das ist einer der größten Mythen über erneuerbare Energien es ist nicht zuverlässig. Klar, jede Nacht geht die Sonne unter und der Wind lässt nach, sodass Sonnenkollektoren und Turbinen in den Ruhezustand versetzt werden. Aber wenn diese erneuerbaren Energien brummen, versorgen sie das Netz mit Strom und laden Batterien auf, die dann nachts Strom liefern.

Ein neues Studie in der Zeitschrift Renewable Energy, die sich mit dem Einsatz erneuerbarer Energien in Kalifornien befasste, unterstreicht, wie zuverlässig die Zukunft der Energie sein könnte. Es stellte sich heraus, dass erneuerbare Energien im vergangenen Jahr vom Spätwinter bis zum Frühsommer an 98 von 116 Tagen bis zu 10 Stunden lang 100 Prozent des Strombedarfs des Staates deckten, ein Rekord für Kalifornien. In dieser Zeit kam es nicht nur zu keinen Stromausfällen, teilweise dank der Notstromversorgung durch Batterien, sondern in Spitzenzeiten deckten die erneuerbaren Energien auch bis zu 162 Prozent des Netzbedarfs – was zusätzlichen Strom hinzufügte, den Kalifornien in Nachbarstaaten exportieren oder zum Auffüllen von Batterien verwenden konnte.

„Diese Studie zeigt wirklich, dass wir das Netz mit immer mehr erneuerbaren Energien stabil halten können“, sagte Mark Z. Jacobson, Bau- und Umweltingenieur an der Stanford University und Hauptautor der neuen Studie. „Alle großen erneuerbaren Energiequellen – insbesondere Geothermie, Wasserkraft, Windkraft, Solarenergie und sogar Offshore-Windenergie – sind im weltweiten Durchschnitt kostengünstiger als fossile Brennstoffe.“

Dennoch zahlen die Kalifornier die zweithöchsten Stromtarife im Land. Das liegt nicht an den erneuerbaren Energien, sondern zum Teil daran, dass die elektrische Ausrüstung der Energieversorger Waldbrände ausgelöst hat – wie das Lagerfeuer gegründet von Pacific Gas and Electric’s Stromleitungen, die verwüstete die Stadt Paradise und tötete 85 Menschen – und jetzt geben sie die Kosten weiter, die durch Klagen entstehen Übertragungsleitungen vergraben an ihre Kunden. Obwohl die Ermittler nicht genau wissen, was all die Waldbrände ausgelöst hat, die diesen Monat Los Angeles verwüstet haben, werden sie es wissen Überprüfen Sie elektrische Geräte in der Gegend. Stromleitungen sind besonders anfällig für Ausfälle bei starkem Wind, beispielsweise bei Böen mit einer Geschwindigkeit von 100 Meilen pro Stunde verwandelte diese Brände in Südkalifornien in Monster.

Trotz der anhaltenden Herausforderung durch Waldbrände stellen die kalifornischen Energieversorger schnell auf saubere Energie um, wobei etwa die Hälfte des Stroms des Staates durch erneuerbare Energien wie Wasserkraft, Wind und Sonne erzeugt wird. Die Studie verglich 116 Tage im Jahr 2024 mit dem gleichen Zeitraum im Jahr 2023 und stellte fest, dass der Solarstrom in Kalifornien um 31 Prozent und der Windstrom um 8 Prozent höher war. Nach der Erhöhung mehr als das 30-fache Zwischen 2020 und 2023 hat sich die Batteriekapazität des Staates zwischen 2023 und 2024 verdoppelt und entspricht nun dem von ihm produzierten Saft mehr als vier Kernkraftwerke. Laut der Studie haben all diese neuen sauberen Technologien dazu beigetragen, dass Kaliforniens Kraftwerke im vergangenen Jahr 40 Prozent weniger fossile Brennstoffe für die Elektrizitätsgewinnung verbrauchten.

Diese Batterien helfen Netzbetreibern, den Strombedarf flexibler zu decken, der tendenziell seinen Höhepunkt erreicht, wenn Menschen am frühen Abend nach Hause kommen und Geräte wie Klimaanlagen einschalten – genau dann, wenn das Netz Solarenergie verliert. „Jetzt sehen wir, dass die Batterien mitten am Tag aufgeladen werden und dann den Teil des Bedarfs am Abend decken, insbesondere an heißen Sommertagen“, sagte Mark Rothleder, Chief Operating Officer des California Independent System Betreiber, die gemeinnützige Organisation, die das Stromnetz des Staates betreibt.

Ein weiterer weit verbreiteter Mythos über erneuerbare Energien besagt, dass sie nicht in der Lage sein werden, viel mehr Elektrofahrzeuge, Induktionsherde usw. zu unterstützen Wärmepumpen Einstecken ins Stromnetz. Aber auch hier räumt Kalifornien mit dem Mythos auf: Zwischen 2023 und 2024 sank die Nachfrage im Stromnetz des Staates im Untersuchungszeitraum tatsächlich um etwa 1 Prozent.

Warum? Zum Teil, weil einige Kunden ihre eigenen Solarmodule installierten und diese kostenlose Sonnenenergie nutzten, anstatt Strom aus dem Netz zu beziehen. Im Jahr 2016 hatte fast keiner dieser Kunden Batterien, um den Solarstrom zu speichern und ihn nachts zu nutzen. Doch in den darauffolgenden Jahren nahm der Einsatz von Batterien zu und erreichte im Jahr 2023 einen Anteil von 13 Prozent der Gebäude, die Solarenergie installieren, und stieg im letzten Jahr sprunghaft auf 38 Prozent an. (Das heißt, von den 1.222 Megawatt Solarkapazität, die letztes Jahr hinzugefügt wurden, waren 464 Megawatt mit Batterien ausgestattet.) Das verringert die Belastung des Stromnetzes, da diese Kunden ihren Solarstrom nun nachts nutzen können.

Batterien tragen auch dazu bei, dass Energieversorger bessere Erträge aus ihren Investitionen in Solarmodule erzielen. Ein Solarpark verdient sein ganzes Geld mit dem Verkauf von Strom tagsüber. Wenn es aber an den Hof angeschlossene Batterien hat, kann es auch abends Energie liefern, wenn die Strompreise aufgrund der erhöhten Nachfrage steigen. „Der Batteriebeitrag an diesem Abend ist von entscheidender Bedeutung für eine gute wirtschaftliche Entwicklung“, sagte Jan Kleissl, Direktor des Center for Energy Research an der University of California in San Diego, der an der neuen Studie nicht beteiligt war.

Daher erhalten Energieversorger einen Anreiz, in Batterien zu investieren, die auch eine zuverlässige Notstromversorgung bieten, um Stromausfälle zu vermeiden. Aber wie jede Technologie können auch Batterien ausfallen. Letzte Woche ein Batteriespeicherwerk Feuer gefangen an der zentralen Küste Kaliforniens, der größte seiner Art auf der Welt, aber er hat einfach umgehauen 2 Prozent der Energiespeicherkapazität des Landes. Ein Stromnetz, das vollständig mit erneuerbaren Energien betrieben wird, wird über mehrere Batterieanlagen hinaus über viele eingebaute Redundanzen verfügen: Elektrische Schulbusse und andere Elektrofahrzeuge beginnen beispielsweise zu versenden Strom zurück ins Netz wenn ein Energieversorger es benötigt – ein potenziell riesiges Netz an Notstromversorgung.

Aber hier wird es wirtschaftlich schwierig. Je mehr erneuerbare Energien im Netz sind, desto niedriger sind tendenziell die Strompreise für die Kunden, heißt es in der neuen Studie. Vom 1. Oktober 2023 bis zum 30. September 2024 deckten South Dakota, Montana und Iowa 110 Prozent, 87 Prozent bzw. 79 Prozent ihres Strombedarfs mit erneuerbaren Energien, insbesondere Wind- und Wasserkraft. Dementsprechend gehören die drei zu den niedrigsten Strompreisen des Landes.

Kalifornien hingegen bezog im gleichen Zeitraum 47 Prozent seines Stroms aus erneuerbaren Energien, doch Waldbrände und andere Faktoren führten zu höheren Strompreisen. Die California Public Utilities Commission zum Beispiel hat seine drei größten Versorgungsunternehmen autorisiert zwischen 2019 und 2023 27 Milliarden US-Dollar an Waldbrandpräventions- und Versicherungskosten von den Steuerzahlern einzutreiben.

Der Klimawandel macht Kalifornien immer anfälliger für Brände – eine wachsende Herausforderung für Energieversorger. Aber das staatliche Rekordjahr für Solarenergie und Batterien hat die Vorstellung, dass erneuerbare Energien nicht zuverlässig sind, deutlich untergraben.