Andreas Demmig
Die Duck Curve ist ein Konzept, welches im Bereich Energie- und Stromnetzmanagement verwendet wird, um die Stromnachfrage zu verdeutlichen. Seine charakteristische Form ähnelt dem Profil einer Ente: höherer Strombedarf am Morgen, gesunkene Nachfrage am Mittag und ein hoher Anstieg am Abend.
Im Zusammenhang mit der Integration erneuerbarer Energien wie Solar- und Windenergie zeigt das deren Problematik auf
Quelle: https://elements.visualcapitalist.com/the-solar-power-duck-curve-explained/
Aktuelle Herausforderungen durch die Duck Curve – der „Mittagsbauch wird immer flacher“
Die Duck Curve veranschaulicht die Herausforderung, Elektrizitätsangebot und -nachfrage ins Gleichgewicht zu bringen, wenn erneuerbare Energiequellen wie Sonne und Wind, die unregelmäßig verfügbar und wetterabhängig sind, einen wesentlichen Teil des Energiemix ausmachen.
Die Spitzenproduktion von Solarstrom fällt auf die Mittagszeit, wenn die Stromnachfrage normalerweise sinkt. Folglich gibt es einen Energieüberschuss – der Bedarf wird aber durch „selbst genutztem Solarstrom“ sogar noch verringert. Gegen Abend trifft die Steigerung des Strombedarfs auf den Rückgang der Solarstromerzeugung.
Diese Ungleichheit hat sich im Laufe der Zeit aufgrund des kontinuierlichen Ausbaus der Solarkapazitäten immer weiter verschärft. Darüber hinaus kann eine hohe Erzeugung erneuerbarer Energien während der Tagesstunden dazu führen, dass durch PV-Technologien ein Überangebot an Strom auch zu einem erheblichen Preisverfall führt und so möglicherweise neue Investitionen für eine stabile, zuverlässige Stromversorgung während der Spitzenlastzeiten unrentabel machen –
Quelle: California Independent System Operator https://www.caiso.com/
Sehr deutlich sieht man die Auswirkungen der wachsenden Kapazität der Solaranlagen
Quelle: What is the Duck Curve? U.S. Department of Energy
Anmerkung: In den Einstellungen des Videos können Sie die Untertitel (englisch) Ein / Aus schalten
Subventionen auch für generatorische Kraftwerke?
- Traditionelle Energiequellen wie Kernenergie und Kohle sind nur dann wirtschaftlich, wenn sie rund um die Uhr in Betrieb sind. Wenn man sie mittags abschalten muss, weil der Strom durch Solarenergie gewonnen wird, sind sie wirtschaftlich nicht mehr rentabel.
Übliche Lösungen …!?? was man so findet
- Überproduktion von grün genanntem Flatterstrom in Batterien oder Pumpspeicher nutzen. Nicht tot-zu-kriegen zu vergessen: bidirektionales Laden von Batterieautos – wenn es denn vom Kunden angenommen wird, und das Fahrzeug an einer passenden Stromabsaugsäule parkt.
- Sektorenkopplung: Durch die Integration von Sektoren kann überschüssiger sauberer Strom genutzt werden, z. B. durch die Verwendung von Wasserstoff zur Speicherung überschüssiger Elektrizität.
- Solarwärme-Kraftwerke zum Überhitzen eines Materials, um nachts Dampfmaschinen für Generatoren laufen zu lassen. (s.u. Ivanpah)
- Finanzielle Anreize: Den Strom verteuern, wenn wenig PV-Strom geliefert wird (abends, nachts, morgens), dafür um die Mittagszeit billiger – Waschen, EV Autos laden. Für Klimaanlagen passt das.
- Im Gegensatz zur Sonnen- und Windenergie können Quellen wie Kernenergie, Wasserkraft und Geothermie kontinuierlich betrieben werden und die Bedarfslücke schließen.
Sicherlich ist dieses Thema nicht erschöpfend behandelt, ich bin sicher, unsere Leser können auch einiges dazu beitragen.
Übersetzt und zusammengestellt durch Andreas Demmig
Ergänzung:
Solarthermie Kraftwerke sind oft als der Königsweg beschrieben worden, um die Hitze des Tages in der Nacht zur Stromerzeugung zu nutzen. Darüber finden Sie im Web und auch auf Eike Informationen
Ivanpah – das größte US – Solarprojekt könnte gezwungen werden abzuschalten
Das größte Solarkraftwerk der Welt hat sich soeben selbst verbrannt
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Viel eleganter wäre es, wenn bei negativen Strompreisen die Anlagen nicht abgeschaltet, sondern um 180° verdreht und die reflektierende Rückseite der Sonne zugewendet würde. Dann könnte man das Klima sogar kühlen. Das ist doch das Ziel von erneuerbaren Energien! Ein echter gamechanger!
Ich habe mir einen Prototypen gebaut und die Funktionsfähigkeit durch Temperaturmessungen nachgewiesen. Ich hab die Oberflächentemperaturen bei Sonnenschein bei 25° C :
PV- Modul eingeschaltet: 50°C
PV- Modul eingeschaltet: 60°C
PV- Modul gewendet: 30°C
Laut einem Führenden Trackerhersteller wäre die Umsetzung problemlos möglich. Die Regierung müsste lediglich die Vergütung ändern. Bei negativen Strompreisen sollten nur noch Wendesolaranlagenbetreiber eine Vergütung bekommen.
Zu 90% richtig. Allerdings werden nicht einmal einfache Möglichkeiten genutzt, da die Netzbelastung zu reduzieren. Angefangen bei den Biogasanlagen, die mit einem Gasspeicher durchaus etwas ausgleichen könnten. Aber die Tarifstruktur begünstigt ein durchlaufen. Dann müsste man weiterhin die Zusatzbelastungen auf dem Strom (Gebühren, Abgaben und Steuern, zusätzlich zu den Erzeugungskosten) nicht pauschal, sondern prozentual erheben. Dann gäbe bei starken Sonnenschein wirklich günstigen Strom. Und bei 2 ct/kW würde es sich dann tatsächlich lohnen, den Warmwasserspeicher mit einem Heizstab aufzuheizen, eine eigene Batterie zu laden oder eine Klimaanlage einschalten. Ja man könnte ja sogar Menschen über 70 dann bei Hitzeperioden kostenlosen Strom für die Klimaanlage zur Verfügung stellen. Spätestens dann wäre das Problem der (laut Gesundheitsminister und Co. so zahlreichen) Hitzetote gelöst. Weiterhin gibt es keine Anreize bei PV mit Batterie diese erst Mittags und nicht schon am Morgen zu laden. Das wären naheliegende Maßnahmen, wenn man die „Energiewende“ unbedingt will. (ob diese sinnvoll ist, ist eine andere Frage)