Variable erneuerbare Energien (VRE) ist ein Begriff, der eine spezielle Art erneuerbarer Energiequellen beschreibt. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Leistung nicht steuerbar ist und daher schwankt. Beispiele für VRE sind Wind- und Solarenergie, die sich von steuerbaren erneuerbaren Energiequellen wie Wasserkraft aus Staudämmen oder Biomasse unterscheiden. VRE unterscheiden sich auch von konstanteren Energiequellen wie Geothermie.
Wind- und Solarenergie weisen unvorhersehbare Eigenschaften auf. Daher sind Anpassungen im Design und Betrieb des Stromnetzes erforderlich, um Schäden am System und großflächige Stromausfälle zu vermeiden. Diese Anpassungen werden häufig als Integration erneuerbarer Energien bezeichnet. Im Jahr 2018 betrug der Anteil der Stromerzeugung aus variabel erneuerbaren Energien (VRE) in den Vereinigten Staaten 8 % der Gesamtstromerzeugung, wobei Windenergie 80 % beisteuerte. Die meisten von der North American Electric Reliability Corporation (NERC) überwachten Zuverlässigkeitskennzahlen blieben 2018 stabil oder verbesserten sich sogar. Dies deutet darauf hin, dass VRE bei den derzeitigen Erzeugungsniveaus keine gravierenden Zuverlässigkeitsprobleme verursachen.
Optimierung der variablen Erzeugung erneuerbarer Energien: Strategien, Herausforderungen und Netzausbau
Bei der Überlegung, den Anteil variabler erneuerbarer Energien (VRE) zu erhöhen, erschwert die Unvorhersehbarkeit von Wind- und Solarenergie die Beurteilung, ob ein System mit hohem VRE-Anteil den langfristigen Strombedarf decken kann. Es gibt verschiedene Methoden zur Bewertung des Kapazitätswerts von VRE sowie Strategien, die es Energieversorgern und Netzbetreibern ermöglichen, den Strombedarf mithilfe von Wind- und Solarenergie zu decken.
Um mehr variable erneuerbare Energien (VEE) zu erzeugen, müssen wir die Stromnetze verbessern und ausbauen, um auch entfernte Solar- und Windressourcen einzubinden. Durch die strategische Umsetzung eines Mixes aus Maßnahmen, Verordnungen und Prozessen können wir Investitionen in den umfassenden Netzausbau fördern. Diese Initiativen steigern nicht nur die Nutzung von VEE, sondern verzögern auch den Bedarf an Netzausbauten.
Siehe auch: Was sind nicht erneuerbare Ressourcen?
Wind- und Solarvariabilität
Die Stromerzeugung aus Wind und Sonne ist von unvorhersehbaren Wetterverhältnissen abhängig. Windkraftanlagen produzieren in der Regel nachts und am frühen Morgen den meisten Strom, während Solaranlagen ihre maximale Leistung am frühen Nachmittag erreichen.
Windkraftanlagen erzeugen typischerweise im Winter und im frühen Frühling den meisten Strom, wobei dies regional variieren kann. Solaranlagen hingegen erreichen ihre höchste Produktionsleistung üblicherweise im Sommer. Der Strombedarf schwankt im Tagesverlauf, wobei der Verbrauch meist am frühen Abend am höchsten ist. Der Stromverbrauch steigt sowohl im Winter als auch im Sommer.
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