Самое прекрасное время года может сильно ударить по вашему кошельку. Есть покупка подарков, дорожные расходы и случайное повышение цен на рождественскую елку. Счета за электроэнергию во время Рождества являются особым источником страха для многих семей, особенно для тех, кто полностью выкладывается на световых шоу.
Но в декабре 2017 года некоторые пользователи коммунальных услуг в Германии получили долгожданный подарок. Из-за инфраструктуры экологически чистой энергии в стране большую часть кануна Рождества и часть Рождества был избыток электроэнергии. Таким образом, благодаря зеленой энергии людям более или менее платили за использование электричества в праздничные дни.
Что случилось? Было ли это рождественским чудом? Едва ли. На самом деле, в последние годы подобные вещи стали полурегулярным явлением в Германии.
Высокие цели
За последние два десятилетия правительство Германии приняло решительные меры для стимулирования использования возобновляемых источников энергии. К 2040 году страна планирует сократить выбросы парниковых газов на 70 процентов (по сравнению с уровнями, на которых они были в 1990 году). Мягко говоря, это амбициозная цель, которая была осложнена решением Германии в 2011 году начать поэтапный отказ от атомной энергетики.
Чтобы помочь выполнить свои резолюции по углеродному следу, правительство с 2000 года выделило примерно 180 миллиардов евро - или примерно 222 миллиарда долларов - на субсидии возобновляемым источникам энергии. Интересным побочным эффектом этого является так называемое «отрицательное ценообразование»."
Иногда цена на электроэнергию в Германии падает ниже нуля. Когда это происходит (как это было на Рождество 2017 года), производители электроэнергии в конечном итоге платят определенным потребителям за использование коммунальных услуг.
Заблокировано сетью
В настоящее время возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, обеспечивают 35 процентов электроэнергии в Германии. Между тем, уголь и атомные электростанции все еще используются. Все эти объекты используют одну и ту же электрическую сеть, которая представляет собой систему, которая передает электроэнергию от станций к пользователям.
Вот в чем проблема. Цены на электроэнергию на немецком рынке определяются спросом и предложением. В электросетях электрическая мощность также должна соответствовать спросу на электроэнергию. Проблема в том, что спрос на электроэнергию постоянно колеблется. Днем люди потребляют больше электроэнергии, чем поздно ночью. Точно так же энергопотребление снижается в выходные и праздничные дни, когда заводы закрыты, а офисные здания освобождены.
Если сеть не распределяет достаточно электроэнергии в час высокого спроса, могут произойти отключения электроэнергии. Но что происходит, когда ситуация обратная? Другими словами, что, если электроэнергии в сети больше, чем нужно людям?
Ну, в идеальном мире эта дополнительная сила была бы сохранена для последующего использования. К сожалению, это не всегда возможно. «Технологии хранения еще недостаточно развиты [для] хранения больших объемов электроэнергии, независимо от того, поступает ли электроэнергия из возобновляемых источников или из других источников», - говорит эксперт по энергетической политике и доцент Университета Индианы Саня Карли, доктор философии. Д. сообщил нам по электронной почте. Далее она объяснила, что «гидроаккумулирование [технология], при котором вода перемещается из низкого резервуара в периоды высокого предложения электроэнергии и низкого спроса, а затем выпускается в периоды высокого спроса и низкого предложения», является многообещающим вариантом. Но для таких объектов требуются определенные наборы географических условий - и для этого физическое расположение Германии далеко от идеального.
Зеленое осложнение
Возобновляемые источники энергии представляют собой еще один подстановочный знак. По самой своей природе солнечная и ветровая энергия имеют выходную мощность, которая колеблется в зависимости от погодных условий. Таким образом, благодаря возобновляемым источникам энергии немецкая сеть иногда получает много дополнительной электроэнергии в часы низкого спроса.
Возможно, вам интересно, почему традиционные электростанции (например, угольные и атомные) просто не снижают свою мощность, чтобы компенсировать внезапный приток зеленой энергии в сеть. По словам Скотта Бургера, исследователя из Центра систем электроэнергетики Массачусетского технологического института, эта стратегия не всегда имеет экономический смысл. В переписке по электронной почте он указывает, что эти традиционные электростанции, как правило, имеют «длительные периоды замедления и длительные периоды разгона».
В некоторых случаях полное отключение может занять восемь или более часов. Затем процесс повторного запуска может занять еще восемь часов. Чаще всего проходить через эти хлопоты просто не стоит, особенно с учетом того факта, что скачки предложения, вызванные возобновляемыми источниками энергии, как правило, недолговечны.
Поэтому, когда зеленая энергия перегружает сеть, самым дешевым вариантом для производителей электроэнергии в Германии будет платить людям за использование этого дополнительного сока. Германия также может экспортировать излишки электроэнергии в соседние страны, чтобы сбалансировать рынок.
ОК, так кому заплатили?
В определенные моменты в канун Рождества и Рождества 2017 года владельцы заводов и других объектов, потребляющих электроэнергию в больших количествах, получали до 50 евро (около 60 долларов США) и более за мегаватт-час. Но потребители не получают большой выгоды от этих отрицательных цен; это потому, что только около одной пятой их счетов за электроэнергию приходится на стоимость электроэнергии - остальное составляют налоги, сборы и платежи за использование сети.
Кстати, это был не единичный случай. В 2017 году в Германии более 100 раз наблюдались отрицательные цены на электроэнергию. И это не ограничивается только территорией сосисок и кренделей. С этим также столкнулись Бельгия, Франция, Швейцария и Великобритания. Будем надеяться, что по мере того, как популярность возобновляемых источников энергии продолжает расти, а технология хранения данных совершенствуется, европейские сети будут лучше справляться с более противоречивыми аспектами зеленой энергии.
Интересно
По данным Министерства энергетики США, средняя ветряная турбина имеет высоту более 270 футов (82 метра), а их лопасти обычно имеют длину около 170 футов (51 метр).