Das Winterzuverlässigkeitsrisiko ist ein Problem mit fossilen Brennstoffen, kein Problem mit erneuerbaren Energien.
Der Winter ist da und damit kommt eine erhöhte Verantwortung für Stromversorger, die Lichter anzuschalten. Wintersturm Uri im Jahr 2021 machte diese Verantwortung schmerzlich deutlich, da sie über 200 Menschen das Leben kostete und fast 4,5 Millionen Menschen ohne Strom zurückließ. Darüber hinaus können solche Extremwetterereignisse, einschließlich strenger Winterwetterereignisse, werden projiziert durch den Klimawandel häufiger werden. Und wenn die Temperatur sinkt, steigt die Wärme aus der Industrie für fossile Brennstoffe. Daher ist der Aufbau eines zuverlässigen Netzes, das bei extremem Winterwetter funktionieren kann, unerlässlich.
Der Mythos
Erneuerbare Energien und die Energiewende im Allgemeinen wurden häufig als Sündenbock für Bedenken hinsichtlich der Zuverlässigkeit im Winter herangezogen. Und die Sprache, die üblicherweise verwendet wird, um fossile Ressourcen wie „fest“ und „lieferbar“ zu beschreiben, lässt diese Pflanzen so klingen, als könnten wir uns auf sie verlassen, wenn wir sie brauchen.
Die Realität
Die Idee, dass erneuerbare Energien Winterausfälle verursacht haben wurde immer wieder entlarvt. Und tatsächlich können wir uns nicht immer darauf verlassen, dass fossile Kraftwerke dann auftauchen, wenn wir sie am dringendsten brauchen. Kohle- und Gaskraftwerke zum Beispiel nachgeholt 73 Prozent der Kapazität von Generatoren, bei denen es während des Wintersturms Uri zu ungeplanten Ausfällen oder Leistungseinbußen kam. Keine Ressource ist perfekt, aber die Realität ist, dass saubere Energie und nachfrageseitige Ressourcen nachweislich dazu beitragen, die Spitzennachfrage zu reduzieren und das Licht unter extremen Bedingungen eingeschaltet zu lassen, während fossile Brennstoffe, insbesondere Gas, zunehmend Risse zeigen.
Risiken fossiler Brennstoffe
Die North American Electric Reliability Corporation (NERC) hat kürzlich sein Jahrbuch veröffentlicht Bewertung der Winterzuverlässigkeit die die Bereitschaft des Netzes für winterliche Wetterbedingungen bewertet. Es äußert ernsthafte Bedenken hinsichtlich der Fähigkeit eines Großteils des Landes, einschließlich Neuenglands und Teilen des Mittleren Westens, Südostens und Texas, das Licht bei extremen Winterwetterereignissen eingeschaltet zu lassen. Die von NERC hervorgehobenen hauptsächlichen Winterzuverlässigkeitsrisiken beziehen sich auf fossile Generatoren und ihre Kraftstoffversorgung – nicht auf erneuerbare Energien. Insbesondere hebt NERC unzureichend hervor Überwinterung der Infrastruktur für fossile Brennstoffe (in den Kraftwerken selbst und entlang ihrer Brennstoffversorgungsketten) und die Knappheit der Kohle- und Gasversorgung bei Frostbedingungen.
Um die Aufmerksamkeit von diesen Bedenken abzulenken, weisen Befürworter fossiler Brennstoffe schnell darauf hin, dass die Leistung erneuerbarer Energiequellen wie Sonne und Wind von Bedingungen wie Tageszeit oder Wetter abhängt und daher nicht auf Zuverlässigkeit zählen kann. Tatsächlich haben sich Netzplaner entwickelt ausgefeilte Ansätze um die Beiträge dieser Ressourcen zur Zuverlässigkeit zu erfassen, die ihre Leistung unter verschiedenen Wetterbedingungen widerspiegeln, sowie Wechselwirkungen mit anderen Ressourcen, wie z. B. Batteriespeichern.
In der Vergangenheit haben Netzplaner und -betreiber jedoch versäumt, dieselben Ansätze auf fossile Ressourcen anzuwenden, wodurch die Zuverlässigkeit fossiler Generatoren überschätzt werden konnte. Eine aktuelle Studie deutet darauf hin, dass Planer die Zuverlässigkeit von Gasanlagen in Teilen der östlichen Vereinigten Staaten möglicherweise um über 20 Prozent überschätzen, und ein ähnlicher Trend wurde in den USA festgestellt Texas-Gitter. Niedrig hängende Früchte zur Verbesserung der Winterzuverlässigkeit bestehen darin, die tatsächliche Verfügbarkeit fossiler Ressourcen im Planungsprozess besser zu erfassen, und glücklicherweise mehrere Netzbetreiber erwägen dies.
Gewährleistung der Wintersicherheit
Regulierungsbehörden, Versorgungsunternehmen und Marktteilnehmer müssen die Risiken erkennen, die einem von fossilen Brennstoffen dominierten Energiesystem innewohnen, und Alternativen zu fossilen Brennstoffen prüfen, um die Zuverlässigkeit im Winter zu gewährleisten. Glücklicherweise gibt es mehrere sauberere, sicherere und effektivere Optionen:
- Die beschleunigte Expansion von erneuerbare Energie und Speicherung, Ressourcen ohne die Risiken, die das fossile Brennstoffsystem bei extremer Kälte mit sich bringt, können die Netzzuverlässigkeit erhöhen, wenn die Temperatur sinkt. Darüber hinaus, Energieeffizienz und Demand-Response-Programme (beide auf der elektrisch und auftauchend auf der Gasseite) haben gezeigt, dass sie die Winterzuverlässigkeit erhöhen, indem sie die Nachfrage unter extremen Bedingungen reduzieren. Mit anderen Worten, Programme, die in die Effizienz des Hauses investieren, wie Isolierung und Wärmepumpen, haben das Potenzial, das Risiko von Stromausfällen bei extremem Winterwetter deutlich zu reduzieren. Sicherstellen, dass der Wert dieser Programme in der Netzplanung erfasst wird, dass Versorgungsunternehmen diese Optionen richtig im Vergleich zu fossilen Ressourcen bewerten und dass Netzbetreiber dies eliminieren Rückstand von erneuerbaren Ressourcen, die darauf warten, mit dem Netz verbunden zu werden, ist wesentlich, um jetzt und in Zukunft ein zuverlässiges und erschwingliches Netz zu erschließen.
- Der Ausbau regionaler und überregionaler Übertragungdas es ermöglichen kann, verfügbare überschüssige Energie in Regionen mit Engpässen zu übertragen, wird es ermöglichen, vorhandene Ressourcen optimaler zu nutzen und unter beengten Bedingungen zu teilen, Geld zu sparen, die Netzzuverlässigkeit zu verbessern und die Lichter am Laufen zu halten, ohne teure Kraftwerke für fossile Brennstoffe zu bauen . Netzbetreiber müssen Bauhürden weiter abbauen neue Übertragung in ihren Regionen, und die Regulierungsbehörden müssen sicherstellen, dass die Versorgungsunternehmen den Wert des Übertragungsausbaus in ihren Ressourcenplänen bewerten.
- Verbesserte Zuverlässigkeitsstandards für alle Netzressourcen (einschließlich Winterwettervorsorgestandards und Standards für Wechselrichter-basierte Ressourcen) werden die Widerstandsfähigkeit unseres Netzes gegenüber extremen Wetterbedingungen zusätzlich erhöhen. Die Durchsetzung dieser Standards auf staatlicher Ebene wird zu einem zuverlässigeren Service für die Gebührenzahler führen.
Trotz dieses breiten und zuverlässigen Angebots an verfügbaren Lösungen zur Unterstützung der Netzzuverlässigkeit plädieren einige Behörden weiterhin dafür, sich mit fossilen Brennstoffen zu befassen langfristige Zuverlässigkeitsherausforderungen. Wir brauchen ein Netz, das den Winter zuverlässig überstehen kann, aber sich auf fossile Pflanzen zu verlassen und davon auszugehen, dass es eine konstante Versorgung mit fossilen Brennstoffen geben wird, ist sowohl riskant als auch teuer, besonders bei extremem Wetter. Darüber hinaus hat die Verwendung von fossilen Brennstoffen in unserem Energiesystem zunehmend zugenommen unwirtschaftlichverewigt weiterhin extremes Wetter durch den Klimawandel und schafft zusätzliche Luftverschmutzung und negative Gesundheit Folgen für lokale Gemeinschaften. Vielmehr können wir bessere Ergebnisse erzielen, indem wir fossile Brennstoffe in der Vergangenheit anfällig für Winterausfälle lassen und gleichzeitig den Übergang zu sauberer Energie jetzt und in Zukunft annehmen.
Von Ashtin Massie, Aaron Schwartz
© 2022 Rocky-Mountain-Institut. Veröffentlichung mit Genehmigung. Ursprünglich gepostet am RMI-Ausgang.
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