Στην ηλιόλουστη Καλιφόρνια, τα ηλιακά πάνελ είναι παντού. Απλωμένα σε ξηρά, ερημικά τοπία στην Κεντρική Κοιλάδα και διάσπαρτα σε στέγες στο αστικό κέντρο του Λος Άντζελες. Με την τελευταία καταμέτρηση, η πολιτεία είχε εγκαταστήσει σχεδόν 47 γιγαβάτ ηλιακής ενέργειας — αρκετά για να τροφοδοτήσει 13,9 εκατομμύρια σπίτια και να παρέχει πάνω από το ένα τέταρτο της ηλεκτρικής ενέργειας της Καλιφόρνιας.
Αλλά τώρα, η πολιτεία και ο διαχειριστής του δικτύου της παλεύουν με μια παράξενη πραγματικότητα: Υπάρχει τόσο πολύ ηλιακή ενέργεια στο δίκτυο που, τις ηλιόλουστες ανοιξιάτικες μέρες που δεν υπάρχει τόση ζήτηση, οι τιμές του ηλεκτρικού ρεύματος πέφτουν αρνητικά. Τα γιγαβάτ ηλιακής ενέργειας «περιορίζονται» — ουσιαστικά πετιούνται.
ΔΙΑΦΗΜΙΣΤΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ
Σε απάντηση, η Καλιφόρνια μείωσε τα κίνητρα για ηλιακή ενέργεια στις στέγες και επιβράδυνε τον ρυθμό εγκατάστασης πάνελ. Αλλά οι φθίνουσες οικονομικές αποδόσεις μπορεί να επιβραδύνουν την ανάπτυξη της ηλιακής ενέργειας σε μια πολιτεία που έχει προσπαθήσει να στραφεί προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Και καθώς άλλες πολιτείες κατασκευάζουν ολοένα και περισσότερες δικές τους ηλιακές εγκαταστάσεις, μπορεί σύντομα να αντιμετωπίσουν τα ίδια προβλήματα.
«Αυτές δεν είναι ανυπέρβλητες προκλήσεις», δήλωσε η Μισέλ Ντέιβις, επικεφαλής στην εταιρεία ενεργειακής έρευνας και συμβούλων Wood Mackenzie Power and Renewables. «Αλλά είναι προκλήσεις τις οποίες πολλοί φορείς εκμετάλλευσης δικτύου δεν χρειάστηκε να αντιμετωπίσουν ποτέ».
Η ηλιακή ενέργεια έχει πολλές θετικές ιδιότητες — μόλις κατασκευαστεί, δεν κοστίζει σχεδόν τίποτα για να λειτουργήσει. δεν παράγει ατμοσφαιρική ρύπανση και παράγει ενέργεια χωρίς να καίει ορυκτά καύσιμα. Αλλά έχει επίσης ένα σημαντικό, προφανές μειονέκτημα: Ο ήλιος δεν λάμπει κάθε μέρα ή όλη την ώρα.
ΔΙΑΦΗΜΙΣΤΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ
Πριν από περισσότερα από 15 χρόνια, ερευνητές στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας έκαναν μια μοντελοποίηση ενός μέλλοντος με εκτεταμένη ηλιακή ενέργεια όταν παρατήρησαν κάτι περίεργο. Με πολλή ηλιακή ενέργεια σε ένα δεδομένο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, το καθαρό φορτίο — ή η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια μείον τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας — πήρε ένα σχήμα «U». Η υπερβολική ζήτηση το πρωί αντικαθίστατο από μια σχεδόν μηδενική ζήτηση στη μέση της ημέρας, όταν η ηλιακή ενέργεια μπορούσε να παράγει σχεδόν όλη την ηλεκτρική ενέργεια που χρειάζονται οι άνθρωποι. Στη συνέχεια, καθώς ο ήλιος έδυε, η ζήτηση αυξανόταν ξανά.
Ο χειριστής δικτύου της Καλιφόρνια, γνωστό ως CAISO, ονόμασε αργότερα αυτό το φαινόμενο “καμπύλη πάπιας”. Είναι πιο εμφανές τους ανοιξιάτικους μήνες, όταν τα ηλιακά πάνελ έχουν άφθονο ήλιο, αλλά υπάρχει λιγότερη ζήτηση για θέρμανση και ψύξη.
Τα τελευταία χρόνια στην Καλιφόρνια, η καμπύλη της πάπιας έχει γίνει ένα τεράστιο, βαθύ φαράγγι – και η ηλιακή ενέργεια παραμένει αχρησιμοποίητη. Το 2022, η πολιτεία σπατάλησε 2,4 εκατομμύρια μεγαβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας, το 95% της οποίας ήταν ηλιακή. (Αυτό είναι περίπου το 1 τοις εκατό της συνολικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της σε ένα χρόνο ή το 5 τοις εκατό της ηλιακής παραγωγής της.) Πέρυσι, η πολιτεία το έκανε αυτό μόνο τους πρώτους οκτώ μήνες.
Ο Kλάιντ Λούταν, επικεφαλής για την ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο CAISO, λέει ότι η πολιτεία έχει προετοιμαστεί από καιρό για περισσότερη ηλιακή ενέργεια στο δίκτυο. Αλλά, πρόσθεσε, «Υποτιμήσαμε δραστικά την ταχύτητα με την οποία επρόκειτο να έρθει η ηλιακή ενέργεια για τις οικίες».
Ο περιορισμός της ηλιακής ενέργειας δεν είναι τεχνικά δύσκολος — σύμφωνα με τον Πολ Ντένχολμ, ανώτερο ερευνητή στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, ισοδυναμεί με την αλλαγή διακόπτη για τους φορείς εκμετάλλευσης δικτύου. Αλλά η απόρριψη δωρεάν ρεύματος αυξάνει τις τιμές του ηλεκτρικού ρεύματος.
Υποβαθμίζει επίσης τα πλεονεκτήματα της εγκατάστασης ηλιακής ενέργειας στον τελευταίο όροφο. Από τη δεκαετία του 1990, η Καλιφόρνια πληρώνει τους ιδιοκτήτες ηλιακών συλλεκτών στον τελευταίο όροφο όταν εξάγουν την ενέργειά τους στο δίκτυο. Αυτό σήμαινε ότι οι ιδιοκτήτες ηλιακών ταράτσας έπαιρναν 0,20 έως 0,30 δολάρια για κάθε κιλοβατώρα ηλεκτρικής ενέργειας που απέστειλαν.
Αλλά πριν από ένα χρόνο, η πολιτεία άλλαξε αυτό το σύστημα, γνωστό ως «net- metering», και τώρα αποζημιώνει μόνο τους νέους ιδιοκτήτες ηλιακών πάνελ για το πόσο αξίζει η ισχύς τους στο δίκτυο. Την άνοιξη, όταν η καμπύλη της πάπιας είναι βαθύτερη, αυτός ο αριθμός μπορεί να πέσει κοντά στο μηδέν. Οι πελάτες μπορούν να πάρουν περισσότερα χρήματα πίσω εάν εγκαταστήσουν μπαταρίες και παρέχουν ρεύμα στο δίκτυο νωρίς το βράδυ ή το πρωί.
Η αλλαγή έχει πυροδοτήσει τεράστια αντίδραση από τους Καλιφορνέζους και τις εταιρείες ηλιακής ενέργειας στον τελευταίο όροφο, οι οποίες λένε ότι οι επιχειρήσεις τους χάνουν τις ευνοϊκές ρυθμίσεις. Πράγματι, ο Γουντ Μακένζι προβλέπει ότι οι ηλιακές εγκαταστάσεις κατοικιών στην Καλιφόρνια το 2024 θα μειωθούν κατά περίπου 40 τοις εκατό. Ορισμένοι πολιτικοί της πολιτείας προσπαθούν τώρα να αντιστρέψουν τον κανόνα.
Αλλά οι ειδικοί λένε ότι αντικατοπτρίζει το πώς αλλάζουν τα οικονομικά της ηλιακής ενέργειας σε μια κατάσταση που έχει προχωρήσει πλήρως στην τεχνολογία.
Άλλες πολιτείες, που άργησαν να υιοθετήσουν την ηλιακή ενέργεια, αρχίζουν να βιώνουν το ίδιο πράγμα. Η Νεβάδα, η οποία παράγει το 23 τοις εκατό της ενέργειας της από ηλιακή ενέργεια, έχει δει επίσης βαθύτερες καμπύλες πάπιας. Η Χαβάη, η οποία έχει χιλιάδες σπίτια με ηλιακή ενέργεια στον τελευταίο όροφο, έχει μειώσει τις πληρωμές που λαμβάνουν αυτά τα νοικοκυριά από το δίκτυο.
Πέρα από την ηλιόλουστη Δύση, πολλές πολιτείες εξακολουθούν να προσπαθούν να αυξήσουν την ηλιακή ενέργεια στις στέγες και να επεκτείνουν την εμβέλειά της πέρα από τα εύπορα νοικοκυριά. Η κυβέρνηση Μπάιντεν ανακοίνωσε επιχορηγήσεις 7 δισεκατομμυρίων δολαρίων αυτή την εβδομάδα για την παροχή ηλιακής ενέργειας στον τελευταίο όροφο σε 900.000 νοικοκυριά χαμηλού εισοδήματος.
Οι φορείς εκμετάλλευσης δικτύων στην Καλιφόρνια ελπίζουν ότι η εμπειρία τους θα διδάξει σε άλλες πολιτείες τι να περιμένουν καθώς αναπτύσσονται οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. «Το πρόβλημα που βλέπουμε στη Δύση – κανείς άλλος δεν το έχει δει», λέει ο Λούταν.
Ο φορέας εκμετάλλευσης δικτύου της Καλιφόρνια εξακολουθεί να ελπίζει ότι μπορεί να αποφύγει το “πέταμα” της ενέργειας. Ο Λούταν το ονόμασε «ένα από τα τελευταία πράγματα που θέλουμε να κάνουμε».
Για να ανταπεξέλθει, η CAISO πουλάει κάποια πλεονάζουσα ενέργεια σε κοντινές πολιτείες. Η Καλιφόρνια σχεδιάζει επίσης να εγκαταστήσει επιπλέον αποθηκευτικό χώρο και μπαταρίες για τη διατήρηση της ηλιακής ενέργειας μέχρι αργά το απόγευμα. Οι γραμμές μεταφοράς που μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρισμό σε κοντινές περιοχές θα βοηθήσουν επίσης – μέρος της χαμένης ενέργειας προέρχεται από περιοχές όπου απλά δεν υπάρχουν αρκετές γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας για να μεταφέρουν μια ξαφνική έκρηξη ηλιακής ενέργειας.
