Im sonnigen Kalifornien gibt es buchstäblich überall Sonnenkollektoren. Man findet sie in trockenen Wüstenlandschaften im Central Valley und verstreut auf den Dächern im Stadtzentrum von Los Angeles. Bei der letzten Volkszählung hatte der Staat installiert knapp 47 Gigawatt Solarenergie – genug, um 13,9 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen und mehr als ein Viertel des Stroms des Golden State zu liefern.
Doch nun sehen sich der Staat und sein Netzbetreiber mit einer seltsamen Realität konfrontiert: Es gibt so viel Solarenergie, dass an sonnigen Frühlingstagen, wenn die Nachfrage gering ist, Strompreise werden negativ. Gigawatt Solarenergie werden „zerhackt“ – im Grunde genommen weggeworfen.
In Beantwortung, Kalifornien hat die Anreize für Solarmodule reduziert auf dem Dach und verlangsamte das Tempo der Modulinstallation, aber sinkende wirtschaftliche Erträge könnten die Entwicklung der Solarenergie in einem Staat verlangsamen, der versucht hat, auf erneuerbare Energien umzusteigen. Und da auch andere Staaten zunehmend eigene Solaranlagen bauen, könnten sie bald vor denselben Problemen stehen.
Solarenergie hat viele positive Eigenschaften: Einmal gebaut, kostet der Betrieb so gut wie nichts; Es verursacht keine Luftverschmutzung und erzeugt Energie, ohne fossile Brennstoffe zu verbrennen. Es hat aber auch einen großen, offensichtlichen Nachteil: Die Sonne scheint nicht immer.
Wie Solarenergieverschwendung funktioniert
Vor über 15 Jahren waren Forscher am National Renewable Energy Laboratory gerade dabei, eine Zukunft mit weit verbreiteter Solarenergie zu modellieren, als ihnen etwas Seltsames auffiel: Bei viel Solarenergie in einem bestimmten Stromnetz stieg die Nettolast – oder der Strombedarf minus erneuerbare Energie – nahm eine „U“-Form an. Die explodierende Nachfrage am Morgen wurde durch eine nahezu fehlende Nachfrage mitten am Tag ersetzt, als Solarenergie praktisch den gesamten Strombedarf erzeugen konnte, den die Menschen benötigten. Dann, bei Sonnenuntergang, stieg die Nachfrage wieder an.
Der kalifornische Netzbetreiber CAISO nannte diesen Effekt später „Entenkurve“. Dieses Phänomen tritt am deutlichsten in den Frühlingsmonaten zutage, wenn die Sonnenkollektoren reichlich Sonnenschein bekommen, aber weniger Bedarf an Heizung und Kühlung besteht.
In Kalifornien hat sich der Duck Bend in den letzten Jahren zu einer riesigen und tiefen Schlucht entwickelt – und Solarenergie wird nicht genutzt. Im Jahr 2022 verschwendete der Staat 2,4 Millionen Megawattstunden Strom, 95 Prozent davon stammten aus Solarenergie. (Das ist ungefähr 1 Prozent der gesamten Stromerzeugung des Staates in einem Jahr oder 5 Prozent seiner Solarerzeugung.) Im vergangenen Jahr hat der Staat dies nur in den ersten acht Monaten getan.
Laut Paul Denholm, einem leitenden Forscher am National Renewable Energy Laboratory, ist die Kürzung der Solarenergie technisch nicht schwierig, da sie für Netzbetreiber dem Umlegen eines Schalters gleichkommt. Jedoch, Das Wegwerfen kostenloser Energie erhöht die Strompreise.
Andere Bundesstaaten, die bei der Einführung von Solarenergie langsamer vorangekommen sind, erleben nun das Gleiche. Nevada, das 23 Prozent seiner Solarenergie erzeugt, hat ebenfalls eine Vertiefung der Entenkurven erlebt. Hawaii, wo Tausende von Häusern mit Solarpaneelen auf dem Dach ausgestattet sind, hat die Zahlungen, die diese Familien aus dem Stromnetz erhalten, gekürzt.
Außerhalb des sonnigen Westens sind viele Bundesstaaten immer noch bestrebt, die Solarenergie auf Dächern auszubauen und ihre Reichweite über wohlhabende Haushalte hinaus auszudehnen, und zwar so sehr, dass die Biden-Regierung diese Woche Zuschüsse in Höhe von 7 Milliarden US-Dollar ankündigte, um 900.000 Haushalten mit niedrigem Einkommen Solarenergie auf Dächern zur Verfügung zu stellen.
Um mit der Situation klarzukommenCAISO verkauft überschüssigen Strom an Nachbarstaaten; Kalifornien plant außerdem die Installation zusätzlicher Speichersysteme und Batterien, um die Sonnenenergie bis zum Nachmittag zu speichern.
