Zonnepanelen leveren stroom aan het elektriciteitsnet in de late namiddag, die een aantal van de duurste uren voor vermogen dekt. Amerikaanse ministerie van landbouw

De kosten van zonne-energie blijven dalen, dus het is geen verrassing dat meer mensen zonne-energie adopteren.

Deze snelle groei van zonne-energie op het dak heeft echter geleid tot vele elektrische voorzieningen probeer de remmen te gebruiken. Een aantal heeft gelobbyd om het beleid van de "netto meting" te wijzigen dat consumenten crediteert voor de overtollige zonne-energie die ze genereren. Is dit zinvol?

Zonne-netmeter werkt vergelijkbaar met een bankrekening. Je "deponeert" ongebruikte energie (kilowattuur) die je systeem gedurende de dag op het elektriciteitsnet genereert - dat wil zeggen, in die tijd dat je zonnepanelen meer stroom opwekken dan je huis verbruikt. U "trekt" dan energie 's nachts terug of wanneer uw systeem niet genoeg elektriciteit genereert.

Net als bij een bankrekening, zit uw gestorte energie niet alleen in een kluis - andere klanten van het nutsbedrijf die elektriciteit nodig hebben, gebruiken uw overtollige zonne-energie op het moment van storting. Wanneer u de energie onttrekt, wordt deze door een energiecentrale voor u gegenereerd.

Hoe eenvoudig dit proces ook klinkt, het heeft een enorm debat opgeleverd in de elektriciteitsindustrie.

De elektrische industrie maakt een aantrekkelijk argument dat nutsbedrijven klanten van nettometingen moeten vragen voor al deze energietoevoegingen en opnames. Bij het bevorderen van een wijziging van de wet op de nettosamenstelling in Minnesota, bijvoorbeeld staatssecretaris Pat Garofalo zei zonneklanten kunnen "het net kosteloos gebruiken en dit betekent hogere tarieven voor andere consumenten."

Aan de andere kant van het argument is er een overtuigend argument dat zegt dat nutsbedrijven zonne-energiebedrijven het elektriciteitsnet gratis moeten laten gebruiken of dat zelfs nutsbedrijven prikkels moeten geven aan zonneklanten. Zonne-energie fotovoltaïsche systemen produceren immers het meest tijdens lange zonnige zomerdagen wanneer de vraag naar elektriciteit hoog is en dat kost meer geld om stroom te genereren. Dus, volgens dit argument, is de overtollige zonne-opwekking die gedurende de dag op het net is afgezet, waardevoller dan de elektriciteit die 's nachts wordt onttrokken.

Dus welke logica is overtuigender? Is net meten een belastende vereiste of is het nuttig voor iedereen?

Vorig jaar hoorde ik de president van een Midwesten-nutsbedrijf praten over deze last die zonne-energie had veroorzaakt, en zijn logica leek erg goed. Dus ik keek naar de gegevens over de elektriciteitsproductie die automatisch werden verzameld door mijn eigen zonnepanelen op het dak en vergeleken met de piek- en daluren van elektrische stroom die ik betaal. Ik besloot toen om systematisch in te zoomen op de cijfers voor een groot gebied in mijn thuisstaat Pennsylvania en een meer wetenschappelijke analyse uit te voeren - en de resultaten verrasten me.

Variërende prijs voor elektriciteit

Pennsylvania heeft een gedereguleerde markt waarin nutsbedrijven elektriciteit distribueren in plaats van deze te produceren. De meeste klanten kiezen en betalen een aparte leverancier voor de opwekking van elektriciteit uit een energiecentrale. Wanneer klanten deze keuze niet maken, kopen nutsbedrijven de groothandelsmacht - de kosten die nutsbedrijven betalen aan energieproducerende bedrijven - en verkopen ze deze kracht vervolgens opnieuw aan consumenten tegen een verkoopprijs.

In tijden van grote vraag stijgt de prijs voor stroom op de groothandelsmarkt als gevolg van vraag en aanbod. Het kan zelfs met meer dan 1,000% stijgen binnen dezelfde dag of week.

Hulpprogramma's en leveranciers van elektriciteit maken dagelijks voorspellingen voor de hoeveelheid energie die alle klanten nodig hebben, zodat elektriciteit kan worden opgewekt, gekocht en op het elektriciteitsnet kan worden geplaatst. Een zeer hete zomerdag vereist bijvoorbeeld meer energie om te voldoen aan hoge luchtbelastingen. Met kortetermijnweervoorspellingen kan ook de impact van zonne-energie op de totale vraag naar elektriciteit op de day-ahead markt worden geprojecteerd.

Ik keek naar de uurprijs gegevens voor de day-ahead-markt voor groothandelsenergie in de regio Pittsburgh. En toen keek ik naar de productie van zonne-energie gegevens voor veel fotovoltaïsche arrays voor dezelfde regio.

Aan de hand van deze gegevens en een paar veronderstellingen over wanneer een zonneklant elektriciteit gebruikt, heb ik vastgesteld dat de groothandelsprijs voor elektriciteit die op het net wordt gestort 20% hoger is dan de groothandelsprijs van elektriciteit die 's nachts of op slecht weer uit het net wordt gehaald. Met andere woorden, zonne-energie biedt leveranciers en nutsbedrijven de mogelijkheid besparingen te realiseren en de winstmarges te verhogen, ook al kopen de zonneklanten in het algemeen minder elektriciteit.

Echte waarde van zonne-energie?

Maar hoe zouden we de volledige waarde van zonne-energie kunnen kwantificeren? De beste manier is om de impact van zonne-energie te analyseren niet al geprijsd op de markt.

Ten eerste gaan we ervan uit dat de prijs voor een bepaalde vraag constant blijft. Maak vervolgens een scenario of model waarin een grote hoeveelheid zonne-energie op het elektriciteitsnet wordt geplaatst. Dit zou een merkbare afname van de huidige vraag naar elektriciteit overdag veroorzaken en een overeenkomstige daling van de elektriciteitsprijs gedurende deze daguren.

Op basis van 2013-gegevens zou bijvoorbeeld, als Pennsylvania zonne-energie 5% van al haar elektriciteit zou hebben, een nutsbedrijf en de bijbehorende elektrische leveranciers volgens mijn onderzoek een besparing van US $ 60 miljoen per jaar voor een regio van 600,000-klanten zien . (Vijf procent is vrij een grote hoeveelheid zonne-energie voor Pennsylvania, waar zonne-energie nu ongeveer 0.1% elektriciteit levert.) Tegelijkertijd zouden het nut en de leveranciers een daling van de retailomzet van $ 45 miljoen zien, omdat klanten van zonne-energie niet moet evenveel betalen voor hun elektriciteit. Verbazingwekkend genoeg zijn de besparingen groter dan de verloren inkomsten.

Voor een typische voorziening of leverancier zijn de netto besparingen, volgens mijn berekeningen, $ 25 per klant per jaar. Dit is een besparing voor elk klant, niet alleen zonneklanten. De weinige zonneklanten zouden verantwoordelijk zijn voor het verlagen van de kosten van elektriciteit voor allen klanten.

Deze besparingen zijn alleen gebaseerd op de opwekking van elektriciteit. Er zijn extra vergelijkbare besparingen voor de distributie van elektriciteit die ik nog niet heb besproken. Net zoals het meer kost om elektriciteit te produceren wanneer de vraag groot is, kost het ook meer om elektriciteit te verdelen wanneer de vraag groot is. Soms kost het zelfs zoveel meer dat nutsbedrijven bereid zijn om klanten te betalen om geen elektriciteit te gebruiken.

Ik moet benadrukken dat we zelfs met zonne-energie hulpprogramma's en stroomgeneratoren nodig hebben. Er zal altijd een infrastructuur zijn die moet worden ondersteund en dus moeten hulpprogramma's en generatoren een betrouwbare omzet behouden. Zolang zonne-energie echter meer besparingen oplevert dan de omzetdaling, zou er voor de elektrische industrie geen probleem mogen zijn. In feite zou de elektrische industrie deze extra winst opnieuw kunnen investeren om de infrastructuur meer geschikt te maken voor nog grotere hoeveelheden zonne-energie.

Solar To The Rescue?

Als zonne-energie landelijk wordt gebruikt tot 5%, 10% of zelfs hogere niveaus, zullen consumenten hun gebruik van elektriciteit moeten heroverwegen. Regulators maken nu beleid in veel landen om klanten aan te moedigen hun energieverbruik tijdens piekuren te verlagen, in plaats daarvan naar de avond. In plaats van het elektrisch gebruik te verplaatsen naar nachtelijke uren, zouden consumenten worden aangemoedigd om hun gebruik te verschuiven naar de late ochtend en de middaguren.

In plaats van de duurste te zijn, zou het vermogen de goedkoopste zijn gedurende de dag. Op dat moment zouden generatoren en nutsbedrijven dan een nieuwe klacht hebben: "Zonne-energie biedt alleen de minst waardevolle energie gedurende de dag, en we moeten elektriciteit teruggeven aan deze klanten bij hoge nachtelijke tarieven, hoe oneerlijk!"

Wanneer die tijd komt, moeten generatoren en hulpprogramma's eraan worden herinnerd dat hun dagkosten astronomisch hoger zouden zijn geweest, zoniet voor zonne-energie, en zelfs de nachttarieven zouden hoger zijn geweest, zoniet voor zonne-energie.

Over de auteur

Richard Flarend, universitair hoofddocent Natuurkunde, Pennsylvania State University. Zijn interesses omvatten alternatieve energiesystemen en wetenschappelijke reikwijdte.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boek:

at

Bedankt voor het bezoeken InnerSelf.com, waar er zijn 20,000+ levensveranderende artikelen waarin ‘nieuwe attitudes en nieuwe mogelijkheden’ worden gepromoot. Alle artikelen zijn vertaald naar 30+ talen. Inschrijven aan InnerSelf Magazine, dat wekelijks verschijnt, en Marie T Russell's Daily Inspiration. InnerSelf Magazine verschijnt sinds 1985.