Γιατί η αύξηση της ζήτησης γίνεται "θύμα" των φωτοβολταϊκών στέγης - Τι δείχνει η εμπειρία στην Καλιφόρνια

Έχω γράψει αρκετές φορές για το πως τα φωτοβολταϊκά κυριαρχούν ολοένα και περισσότερο στην παραγωγή κατά τη διάρκεια της ημέρας, σε διάφορες εποχές του έτους. Οι δύο ακόλουθες καμπύλες (που παρουσιάζει ο Ζουλιέν Ζομώ) το φανερώνουν με περισσότερη λεπτομέρεια και δείχνουν την παραγωγή ΑΠΕ και τη ζήτηση στην Καλιφόρνια χθες, όπως και την αντίστοιχη ημέρα του 2018:

vlist

Η αυξανόμενη επίδραση των φωτοβολταϊκών είναι εμφανής, καθώς έφτασαν από 40% της αιχμής κοντά στο 100% από μόνα τους. Αν βάλουμε και τον άνεμο, τότε οι ΑΠΕ βρίσκονται για αρκετές ώρες πάνω από το 100%.

Όπως τονίζει ο Μαρκ Τζέικομπσον του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, δεν πρόκειται για την εξαίρεση:

"Υπήρξαν 58 συνεχόμενες και 99/131 (76%) ημέρες το 2025 όπου τα αιολικά, φ/β και υδροηλεκτρικά ξεπέρασαν τη ζήτηση στην Καλιφόρνια, για 4,4 ώρες ημερησίως και 9,8 ώρες στο μέγιστο εντός του 2025".

Μάλιστα, δεν είναι καν ένα φαινόμενο που σημειώνεται μόνο την άνοιξη και το καλοκαίρι - το 100% επιτεύχθηκε ήδη από τα μέσα Φεβρουαρίου φέτος στην Καλιφόρνια.

Όπως έχω υποδείξει στο παρελθόν, η άνοδος αντιμετωπίζεται μέσω των μεγάλων και αναπτυσσόμενων μπαταριών, που παρέχουν πλέον έως 10 GW τα απογεύματα και μειώνουν σημαντικά την ανάγκη για παραγωγή με αέριο κατά τη διάρκεια της αιχμής, όπως φαίνεται εδώ:

Όμως, δεν είναι αυτό που με απασχολεί σήμερα. Όταν κοιτάζουμε τα δύο πρώτα γραφήματα, εντύπωση προκαλεί ότι παρόλο που η αιχμή ζήτησης νωρίς το απόγευμα αυξήθηκε ελαφρώς (από 28,1 σε 30,2 GW, άρα μόλις 7,5% σε επτά χρόνια), και η ζήτηση τη νύχτα επίσης έχει αυξηθεί (από 20,7 GW σε 22,1 GW στις 04:00, δηλαδή 6,8%), η μεσημβρινή ζήτηση υποχώρησε από τα 25 GW στα 20 GW εντός του 2025, δηλαδή 20% κάτω.

Άρα, προκύπτουν δύο συμπεράσματα:
Παρά τη φημολογία για την Τεχνητή Νοημοσύνη και τα κέντρα δεδομένων, ακόμα δεν έχουν επιδράσει στη συνολική ζήτηση. Ο Άμορι Λόβινγκ του Ινστιτούτου Rocky Mountain εκπόνησε πρόσφατα μια καλή μελέτη για τον κίνδυνο φούσκας στη νέα ηλεκτροπαραγωγή λόγω της Τ.Ν. και για το ότι δεν θα χρειαστεί εν τέλει:

Το 2023-2024 η Τ.Ν. χαιρετίστηκε ξαφνικά ως το ζωτικό θεμέλιο της επόμενης οικονομίας. Οι γίγαντες της πληροφορικής, με τη βοήθεια επιδοτήσεων από 36 πολιτείες, επενδύουν 1 τρισ. δολάρια στα κέντρα δεδομένων για υπηρεσίες Τ.Ν. Οι προβλέψεις για άνοδο της ζήτησης εκτοξεύτηκαν, αλλά η πραγματική κατανάλωση όχι.

Το 2023 η χρήση ηλεκτρισμού στις ΗΠΑ υποχώρησε. Το 2024 αυξήθηκε 2%, με τον τέταρτο υψηλότερο ρυθμό της τελευταίας δεκαετίας, τη στιγμή που το μερίδιο των κέντρων δεδομένων (με λίγη συμμετοχή για την Τ.Ν.) ανέβηκε ελαφρώς από το 4,4% στο 4,5%. Η άνοδος της ζήτησης ήταν πραγματική σε ορισμένες τοποθεσίες, αλλά όχι ως τάση σε όλη τη χώρα.

Συμβαίνει ταυτόχρονα και κάτι ακόμα: Η ζήτηση υπάρχει, αλλά καλύπτεται από παραγωγή πίσω από τον μετρητή και δεν περιλαμβάνεται πλέον στη ζήτηση σε επίπεδο συστήματος. 

Είναι ενδεικτικό ότι η ζήτηση απουσιάζει το μεσημέρι, όταν έχουμε τον περισσότερο ήλιο: Το λογικό συμπέρασμα είναι ότι καλύπτεται από τα οικιακά φωτοβολταϊκά. Το φαινόμενο προφανώς είναι δύσκολο να μετρηθεί και μονάχα θα ενισχυθεί στο εξής καθώς α) όλο και περισσότεροι άνθρωποι εγκαθιστούν αποθήκευση μαζί με φωτοβολταϊκά και β) ο εμπορικός και βιομηχανικός τομέας κάνει το ίδιο και παράγει ενέργεια τοπικά και όλο και περισσότερο εκτός του δικτύου.

Αυτή η τελευταία τάση θα ταράξει ιδιαίτερα τα νερά, καθώς καθοδηγείται πλέον από ιδιοτελή οικονομικά (που ολοένα και περισσότερο έχουν νόημα ακόμα και χωρίς επιδοτήσεις, δεδομένων των πτωτικών τιμών στα φ/β και τις μπαταρίες) και είναι εντελώς διεσπαρμένη.

Δεν έχει να κάνει με τα εμπορικά έργα (που είναι αναμενόμενα και διαχειρίσιμα από το σύστημα, είτε καθυστερήσουν, είτε μπλοκαριστούν). Αντιθέτως, έχει να κάνει με την διαφαινόμενη διαγραφή της ζήτησης και ενδυναμώνει τους μικρούς παίκτες απέναντι στις μεγάλες εταιρείες και τις ΔΕΚΟ που παραδοσιακά κυριάρχησαν στον τομέα του ηλεκτρισμού.

Η λογική του δικτύου έλεγε στο παρελθόν ότι είναι πιο εύκολο να διαχειριστείς ανισορροπίες στο επίπεδο του δικτύου, αφού εξαλείψεις όλες τις τοπικές διαφοροποιήσεις (αν το επιτρέπει η μεταφορική δυναμικότητα), παρά να το κάνεις τοπικά και μη αποδοτικά (όπου πρέπει να διαχειριστείς πολλές επιμέρους ανισορροπίες). Όμως, το κόστος των νέων τεχνολογιών και η ευελιξία των μπαταριών ανατρέπει αυτή τη λογική και καθιστά την τοπική βελτιστοποίηση όλο και πιο ανταγωνιστική, ιδιαίτερα για παίκτες που λειτουργούν στο υψηλότερο επίπεδο της λιανικής. Αυτό ισχύει ιδίως καθώς τα δίκτυα γίνονται όλο και πιο κορεσμένα και δεν επιτελούν το ρόλο της εξισορρόπησης τοπικών ανισοροπιών το ίδιο καλά, λόγω της κλίμακας των απαιτούμενων επενδύσεων και της δύσκολης αδειοδότησης.

Ο κίνδυνος είναι ότι αυτό αφήνει το σύστημα με μια διαβρωμένη βάση ζήτησης και μονίμως υπεύθυνο για να παρέχει περιστασιακές υπηρεσίες δίχως να παρέχει μεγάλες ποσότητες πια.

Ίσως κάτι τέτοιο να μην συμβεί εν τέλει. Στην πραγματικότητα η περισσότερη ζήτηση από οικιακούς και εμπορικούς-βιομηχανικούς καταναλωτές δεν είναι σταθερή και ακολουθεί ένα αυστηρό πρότυπο ημέρας-νύκτας που ταιριάζει πολύ καλά με τα φ/β συν μπαταρίες. Η Καλιφόρνια δείχνει επίσης ότι τουλάχιστον σε ορισμένες περιπτώσεις η εποχικότητα μπορεί να μην αποτελεί θέμα (αν και μάλλον θα παραμείνει δύσκολη σε μέρη όπως η Βόρεια Ευρώπη, ακόμα και αν βοηθήσει ο άνεμος).

Σε κάθε περίπτωση, κινούμαστε προς ένα νέο κόσμο, όπου οι εταιρείες ηλεκτρισμού και το δίκτυο θα έρθουν αντιμέτωπες με μια νέα κατάσταση, όπου η τοπική ζήτηση θα έχει όλο και περισσότερο μια αξιόπιστη εναλλακτική να βγει εκτός δικτύου. Η επιμέρους/τοπική ζήτηση θα μπορούσε να γίνει μια ευκαιρία για αρμπιτράζ από τους αυτόνομους μικρούς παίκτες, ώστε να ασκήσει σημαντική τιμολογιακή πίεση στους παραδοσιακούς παίκτες.

Αναμένω περισσότερες ΑΠΕ+μπαταρίες και φθηνότερες τιμές, ασχέτως των πολιτικών που θα επικρατήσουν. Με τη σειρά τους, θα καταστήσουν τον εξηλεκτρισμό πιο πειστικό και ίσως να αυξήσουν τη χρήση ηλεκτρισμού συν τω χρόνω.

(του Jerome a Paris)