Kalifornien stryper rekordnivåer av solenergi - och det är dåliga nyheter för klimatmålen

David Goehring | FLickr

Kaliforniens invånare njuter av en solig vår, vilket innebär att statens solgårdar och takpaneler översvämmer nätet med elektricitet.

Problemet är att de producerar så mycket att sjunkande priser och mandat från statens nätoperatör tvingar förnybara kraftverk att strypa produktionen. I april stängdes sol- och vindkraftsparker i Kalifornien ner eller ringde nästan tillbaka 95 000 megawattimmar av el, ett nytt rekord, enligt California Independent System Operator, som hanterar den stora majoriteten av statens el. Det räcker för att driva mer än 30 miljoner hem under en timme.

Neddragningen i Kalifornien slog rekord i våras. Kalifornien oberoende systemoperatör

Detta överutbud av solenergi uppstår eftersom Kalifornien har lagt till enorma mängder förnybar energi under de senaste åren, främst för att uppfylla politiska mandat som kräver att hälften av statens el ska komma från kolfria källor till 2030. Med ytterligare produktion som kommer online inom de närmaste få åren år, är staten i takt att nå det målet ett decennium före schemat.

Kaliforniens nyligen antagna regel som kräver att de flesta nya hem ska inkludera solpaneler på taket kommer att förvärra detta problem ytterligare, eftersom det lägger till solenergi även när det minskar efterfrågan. (Se Kaliforniens taksolregel är en dyr väg till utsläppsminskningar.)

Är inte mer ren kraft en bra sak?

Det är absolut goda nyheter för klimatmål och minskade koldioxidutsläpp. Men den framgången skapar också mycket verkliga utmaningar, vilket sätter både ekonomiska och fysiska påfrestningar på kraftsystemet.

Dessa begränsningar kan avskräcka ytterligare användning av förnybar energi, vilket undergräver bredare ansträngningar för att se över kraftsektorn. Det är faktiskt delvis därför pipelinen för ytterligare solenergiprojekt redan smalnar av i Kalifornien.

Många regioner och nationer kommer att uppleva liknande växtvärk när de ökar förnybar produktion. Det här är en ledande indikator på problem för hela landet, säger James Bushnell, energiekonom vid University of California, Davis.

Grundproblemet är att inom ett givet område ökar och minskar elproduktionen från varje solpanel i princip samtidigt, när solen går upp och går ner. Dessutom toppar solelproduktionen mitt på dagen, när efterfrågan på el ebbar ut.

Som det ser ut har Kaliforniens system begränsad förmåga att lagra den kraften, skicka den någon annanstans eller balansera den med andra förnybara resurser som vind. Så ju mer solenergi Kalifornien lägger till, desto mindre värdefullt blir det.

Vänta, vill vi inte att ren energi ska vara billig?

Upp till en punkt, ja. Men kostnad och pris är inte samma sak. På en normalt fungerande marknad kommer priser som regelbundet sjunker till noll att äta djupt in i kraftverksoperatörernas vinster, vilket starkt avskräcker företag från att lägga fler anläggningar online.

Detta värdedeflationsproblem kan stoppa solenergins uppgång på vägen, skriver Varun Sivaram, en stipendiat vid Council on Foreign Relations, i sin nya bok Tämja solen .

En betydande ökning av utbudet av förnybara källor kommer att sätta ett växande tryck på grossistpriserna på energi över hela linjen, särskilt pressa vinsterna från oflexibla generatorer som sol, vind och kärnkraft, enligt ett Lawrence Berkeley National Laboratory studie släpptes förra veckan. Om solenergi ger 30 procent av nätets krav och vindförsörjning 10 procent, kommer priserna för kraft från dessa källor att falla med 39 procent på New York-marknaden 2030 och 27 procent i Kalifornien, fann forskarna.

Marknadssignalen säger att vi måste bromsa utbyggnaden av dessa resurser, eller sänka kostnaderna ytterligare för att vara kostnadskonkurrenskraftiga, säger Andrew Mills, forskare vid Berkeley Lab och medförfattare till studien.

Effekten av dessa krafter på de priser som konsumenter och företag betalar är komplicerad. På en perfekt konkurrensutsatt marknad bör sjunkande grossistpriser leda till lägre priser även för slutkunder. Men i Kalifornien, där staten också lägger till överföring, avvecklar fossilbränsleanläggningar och kräver utbyggnad av förnybar energi, har priserna förblivit höga i förhållande till de i andra stater som har sett nedgångar, Bushnell konstaterar .

Detaljhandelspriset betalar för överkapacitet som driver ner grossistpriset, säger han.

Så hur kan vi fixa detta?

Det kommer sannolikt att kräva en kombination av politik, infrastruktur, innovation och mycket investeringar. Stater som Kalifornien kommer att behöva mycket mer energilagring för att samla energi för tillfällen då solen inte skiner eller vinden inte blåser, men nuvarande alternativ är mycket dyra eller geografiskt begränsade. Regioner skulle också kunna bygga ut långdistansledningar för att balansera ut förnybar energi över större områden, men att göra det är politiskt ansträngt.

Ytterligare en möjlighet är att ändra tidpunkten för själva efterfrågan genom att inrätta program för att uppmuntra privat- eller företagskunder att dra på el vid olika tider. Det kan innefatta att få invånarna att ladda elfordon mitt på dagen, istället för på natten.

TILL studie publiceras denna vecka i Miljöforskningsbrev fann att det kunde vara mycket billigare för Kalifornien att förlita sig på elfordon för att balansera ut förnybar energi istället för att utöka stationär lagring med till exempel batterier.

Men i slutändan är det ett problem som sannolikt kommer att kräva ny, bättre lagring i nätskala, flexibla kärnreaktorer eller generering som paras med lagring som att koncentrera solenergianläggningar (se För att få solenergi att fungera, skruva upp värmen). Och det blir inte billigt.

Dölj