Was die Geschichte der Eigenproduktion und des Eigenverbrauchs von Solarstrom auf Hausdächern betrifft, so haben sich Menschen, Unternehmen und sogar Experten in der Vergangenheit nur mit den Aspekten der Stromproduktion und den wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten beschäftigt, ohne jemals über die technischen Faktoren, die Verwaltung und den Betrieb des gesamten Stromsystems nachzudenken.
Die folgende Analyse liefert weitere Gründe dafür, warum staatliche Verwaltungsbehörden derzeit die Menschen dazu ermutigen, in Solarenergie für den Eigenbedarf zu investieren und diese zu entwickeln. Zudem haben sie das Recht, die Form des Netzanschlusses zu wählen, ohne jedoch überschüssigen Strom zu kaufen und zu verkaufen.
Aktueller Stand der Solarstromversorgung auf Hausdächern (RTSP) in Vietnam
Statistiken zeigen, dass die bislang installierte Kapazität von Solarstromanlagen auf Hausdächern (RTSP) bei ca. 7.660 MWAC liegt und damit mehr als 9 % der gesamten installierten Kapazität ausmacht. Die Produktion von RTSP stellt knapp 4 % der Stromproduktion des nationalen Stromnetzes dar. Dementsprechend nimmt diese Art mittlerweile einen erheblichen Anteil am nationalen Stromnetz ein. Gemessen an der installierten Kapazität haben RTSP-Quellen einen höheren Anteil als viele andere Arten erneuerbarer Energiequellen wie Windkraft und Biomasse. Die installierte Kapazität von RTSP übertrifft sogar die Kapazität von Kleinwasserkraftwerken und Gasturbinen, die in der Vergangenheit einen großen Anteil an der vietnamesischen Stromstruktur hatten.
In Zeiten mit hohem Strahlungspotenzial besteht die Gefahr, dass die Kapazität der Photovoltaik die Aufnahmekapazität des regionalen Netzes übersteigt.
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| Anteil der installierten Kapazität erneuerbarer Energiequellen im vietnamesischen Stromnetz |
Der Ausbau der Solarenergie zur Deckung des Bedarfs an sauberer Elektrizität durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen (Solarenergie), für die Vietnam großes Potenzial bietet, ist ein unvermeidlicher Trend. Der Staat fördert die Eigenproduktion und den Eigenverbrauch von Solarstrom und lässt den Kunden die Wahl, ob sie sich an das Stromnetz anschließen möchten oder nicht. Im Falle eines Netzanschlusses (derzeit nicht gefördert) wird die überschüssige Leistung jedoch zum Preis von 0 VND in das Netz eingespeist.
Solarenergie hat ihre spezifischen Eigenschaften, die im Entwicklungsprozess, insbesondere bei der Formulierung von Energiepolitiken und -strategien, berücksichtigt werden müssen. Insbesondere die Auswirkungen der Solarenergie auf den Betrieb des Stromnetzes müssen genau untersucht werden, da sie sich direkt auf dessen sicheren Betrieb auswirken.
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| Stapeldiagramm der Kapazität zur Erzeugung erneuerbarer Energien für einen typischen Betriebstag |
3 Faktoren erneuerbarer Energien, die den Systembetrieb negativ beeinflussen
Aus der Perspektive der Investoren im Bereich erneuerbare Energien ist es offensichtlich, dass sie alle die Vorteile erneuerbarer Energien erkennen. Der offensichtlichste Vorteil besteht darin, dass sie nur einmal investieren und dadurch die monatlichen Kosten für den Strombezug vom Elektrizitätswerk senken. Darüber hinaus leisten sie einen Beitrag zum Ziel einer grünen Entwicklung und zum Umweltschutz.
Um jedoch eine stabile Stromversorgung für Haushalte zu gewährleisten, die Strom durch Investitionen in Solarstrom auf ihren Hausdächern verbrauchen, muss der Betrieb der Solarstromanlage auf ihren Hausdächern im Gesamtbetrieb des Stromsystems berücksichtigt werden, da das nationale Stromsystem ein landesweit vernetztes System ist, das landesweit einheitlich gesteuert, reguliert und betrieben wird.
Unsicherheit über die Quelle erneuerbarer Energie
Solarenergie ist eine Stromquelle, die von der Sonneneinstrahlung abhängig ist und nur während der Sonnenstunden wirksam ist. Nachts oder bei Bewölkung oder Regen am Tag sinkt die Solarenergieleistung auf ein niedriges Niveau oder fällt ganz aus.
Um die Stromversorgung zu stabilisieren, ist es daher notwendig, in geeignete Speicherquellen zu investieren. Im kleinen Maßstab sind dies Batteriespeicher (deren Preis derzeit sinkt, aber immer noch recht hoch ist). Im großen Maßstab sind dies Pumpspeicherkraftwerke oder die Mobilisierung traditioneller Energiequellen (Wasserkraft, Kohlekraftwerke, Gasturbinen), um die Energie je nach Verfügbarkeit von Solarenergie anzupassen.
Für Haushalte und Fabriken, die in Solarenergie investiert haben, ist die damit verbundene Unsicherheit deutlich spürbar. An bewölkten, regnerischen Tagen ist die Kapazität der Solarenergie deutlich reduziert, und Strom muss aus dem Netz bezogen werden. Nachts, wenn die Stromnachfrage hoch ist, muss Strom vom Energieversorger bezogen werden, sofern keine Möglichkeit zur Speicherung besteht.
Im Gegenteil: Bei hoher Sonneneinstrahlung erzeugen Solarstromanlagen auf Hausdächern hohe Leistungen, was für Investoren von Vorteil ist. Ist die Leistung des Gesamtsystems zu diesem Zeitpunkt jedoch gering, entsteht ein Überschuss, und die Stromerzeugungskapazität muss gedrosselt werden. Die Steuerung des Stromsystems hat nun zwei Möglichkeiten: Entweder die Leistung herkömmlicher Kraftwerke oder die Leistung erneuerbarer Energiequellen zu drosseln. Es ist leicht zu erkennen, dass die erste Option sehr gefährlich ist, denn wenn herkömmliche regelbare Stromquellen gedrosselt werden, kann das System die Nachfrage bei Schwankungen durch die Solarstromanlagen auf Hausdächern nicht mehr decken. Daher ist die Reduzierung erneuerbarer Energiequellen die übliche und unvermeidliche Entscheidung.
In einigen Ländern und Gebieten mit starker Solarstromentwicklung (wie Deutschland, Kalifornien usw.) führt die Überkapazität zu häufigen Abschaltungen erneuerbarer Energiequellen, was die Kosten für den Betrieb des Stromnetzes erhöht und soziale Ressourcen verschwendet. Beachten Sie, dass eine Überkapazität in einigen Stunden nicht bedeutet, dass das Stromnetz generell Überkapazität hat, da folgende Situation auftreten kann: Wenn die Systemlast benötigt wird (z. B. hohe Last am Abend), herrscht immer noch ein Mangel, aber wenn die Systemlast nicht benötigt wird (z. B. mittags), herrscht Überkapazität und muss abgeschaltet werden.
Ein Überangebot an erneuerbaren Energiequellen (ähnlich wie Windkraft und netzgekoppelte Solarenergie) hat direkte Folgen für erneuerbare Energiequellen und traditionelle Stromquellen (auch Grundlaststrom genannt). Insbesondere bei erneuerbaren Energiequellen (einschließlich erneuerbarer Energiequellen) führt eine Überentwicklung (Input) in Zeiten des Überangebots aufgrund geringer Stromnachfrage (Output) zu Kapazitätseinschränkungen.
Auch traditionelle Energiequellen sind stark betroffen. Aufgrund der Unsicherheit bei der Solarenergieversorgung muss das Stromnetz regelmäßig auf herkömmliche, steuerbare Energiequellen (Wasserkraft, Wärmekraft) zurückgreifen, um den Betrieb intermittierend zu steuern (je nach Verfügbarkeit von Solarenergie). Dies reduziert nicht nur die Leistung dieser Energiequellen (da sie nicht dauerhaft unter hoher Last laufen können), sondern beschädigt auch die Anlagen (da sie ständig hoch- und heruntergeregelt oder mehrfach gestartet und gestoppt werden müssen).
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| Der Staat fördert die Entwicklung von Solarstrom für den Eigenverbrauch auf Hausdächern (netzunabhängig). |
Verbreitung erneuerbarer Energiequellen
Solarenergie wird in kleinem und sehr kleinem Maßstab verteilt. Dies ist vorteilhaft, da sich die Stromquelle in der Nähe des Verbrauchers befindet. Idealerweise wird diese Energiequelle direkt am Verbraucher genutzt und nicht in das System eingespeist. Aufgrund der oben genannten unsicheren Eigenschaften von Solarenergie kann diese jedoch ohne ein geeignetes Speichersystem den Bedarf eines normalen Haushalts nicht decken, unabhängig von der eingesetzten Kapazität. Ein normaler Haushalt benötigt Tag und Nacht Strom. Nachts, wenn die Sonne untergeht, ist der Strombedarf für den täglichen Bedarf noch größer. Unter zunehmend rauen klimatischen Bedingungen, wie heißen Sommern oder kalten Wintern, ist der Strombedarf nachts sogar noch höher.
Die Dezentralisierung der Solarenergie bringt auch Nachteile mit sich. So ist die Datenerfassung und -steuerung für den Betrieb des Stromnetzes sehr schwierig. Bekanntlich ist das nationale Stromnetz zentral gesteuert und reguliert. Von großen Kraftwerken wie dem 2400-MW-Wasserkraftwerk Son La bis hin zu Solarkraftwerken mit nur wenigen Dutzend kWp – sie alle werden in einem einheitlichen System betrieben. Jede Aktion, vom Ein- und Ausschalten einer Glühbirne bis zum Anlaufen großer Industrieanlagen, beeinflusst das Gleichgewicht von Stromangebot und -nachfrage. Um die Kapazität des nationalen Stromnetzes auszugleichen, benötigt die Dispatching-Einheit ein System zur Erfassung der Stromdaten aller Kraftwerke. Bei Solarenergie ist dies nur bei großflächigen Solarkraftwerken, wie beispielsweise in Industrieparks und großen Fabriken, möglich. Bei kleinen Solarkraftwerken auf Haushaltsebene ist dies nicht möglich. Die Dispatching-Einheit kann die Kapazität lediglich bewerten und prognostizieren. Natürlich ist diese Prognose nicht hundertprozentig genau, was den Betrieb des Stromnetzes insgesamt erschwert. Ganz zu schweigen davon, dass es zwar möglich ist, die Kapazität der Solarenergie zu erfassen oder vorherzusagen, um jedoch schnell auf Veränderungen bei diesen erneuerbaren Energiequellen reagieren zu können, ein sehr flexibles System erforderlich ist, und dieses System wird Geld kosten.
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| Die Kosten des Stromsystems sind sehr hoch, wenn für die schwankende Energieversorgung aus erneuerbaren Energien eine konstante Ersatzquelle vorhanden sein muss. |
Aufwendiger Systemausgleich durch Solarstrom
Investoren in erneuerbare Energien interessieren sich nur für die Investitions- und Installationskosten des jeweiligen Systems für erneuerbare Energien, beispielsweise: Welche Kapazität haben die Solarmodule? Welche Kapazität hat der Wechselrichter (der den Gleichstrom der Solarmodule in den Wechselstrom des Stromsystems umwandelt?), wie sieht das Tragrahmensystem aus? Ist die Tragkonstruktion des Dachs geeignet? Sind Brandschutz und Brandbekämpfung gewährleistet? Soll in ein Batteriespeichersystem investiert werden oder nicht? ... Aus der Perspektive der Energiesystemkontrollbehörde und der Investoren traditioneller Kraftwerke (Wasserkraft, Kohlekraftwerke, Gasturbinen) gibt die Entwicklung erneuerbarer Energien jedoch Anlass zu großer Sorge hinsichtlich der Gesamtkosten des Systems.
Diese Kosten entstehen dadurch, dass herkömmliche Stromquellen auf die Unsicherheit der Solarstromversorgung vorbereitet sein müssen. Die Dispatchereinheit muss während der Stunden, in denen Solarstrom verfügbar ist, eine bestimmte Menge herkömmlicher Stromquellen im Standby-Modus oder mit geringer Kapazität laufen lassen. Sie muss also dafür bezahlen, dass die Stromquellen in diesem Zustand bleiben, anstatt für den erzeugten Strom zu zahlen. Weltweit und in Vietnam im Besonderen wird die Aufrechterhaltung dieses Bereitschaftszustands als eine Art Dienstleistung betrachtet: Hilfsdienstleistung für das Stromnetz. Diese Kosten werden auch als Kosten der Hilfsdienstleistung für das Stromnetz bezeichnet und hängen vom Grad der Volatilität erneuerbarer Energiequellen wie Solarstrom ab. Je volatiler die erneuerbare Energiequelle, desto höher die Kosten. Wenn aus kalkulatorischer Sicht die Kosten für jede Ursache berechnet werden müssen, müssen die Investoren erneuerbarer Energiequellen tatsächlich die Kosten für das System tragen, um den Normalbetrieb der erneuerbaren Energiequellen aufrechtzuerhalten und gleichzeitig eine stabile Stromversorgung aufrechtzuerhalten.
Neben den oben genannten Nebenkosten wirken sich auch die Opportunitätskosten der Stromquellen und des Netzes auf das Stromsystem aus. Konkret geht es um Stromquellen: Das Aufkommen von Stromquellen wie Solarstrom auf Hausdächern hat den Versorgungsdruck auf herkömmliche Kraftwerke erhöht, gleichzeitig aber auch deren Leistung reduziert.
Für das Netz: Opportunitätskosten entstehen, wenn Sie weiterhin in das Netz investieren müssen, um Kunden mit Strom zu versorgen (nachts oder bei bewölktem Wetter), tagsüber aber keinen Strom verkaufen können. Obwohl dies unvermeidlich ist, sinkt die Stromproduktion des Energieversorgers bei gleichbleibender Investition, wodurch die Netzinvestitionsrate steigt und weiterhin für alle Kunden berechnet werden muss.
Die oben genannten Eigenschaften erneuerbarer Energien erfordern bei ihrer Entwicklung Vorsicht, um ihre Vorteile zu nutzen und ihre Nachteile zu minimieren. Erneuerbare Energiequellen sollten nur bis zum Verbrauchsniveau ausgebaut werden. Ein massiver Ausbau in großem Maßstab würde das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage im Stromnetz erheblich beeinträchtigen und unnötige Kosten verursachen.
Jede Richtlinie hat zwei Seiten und hängt von den jeweiligen Bedingungen zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung ab. Aufgrund der Art und der Eigenschaften erneuerbarer Energien unter den aktuellen Bedingungen sollte bei an das Netz angeschlossenen erneuerbaren Energiequellen nur deren Eigenproduktion und Eigenverbrauch gefördert und deren Einspeisung in das System nicht gefördert (oder gar eingeschränkt) werden. Die Einspeisung erneuerbarer Energien in das System widerspricht nicht nur den Kriterien der Eigenproduktion und des Eigenverbrauchs, sondern verursacht auch zusätzliche Kosten für den Betrieb des Stromnetzes, wie oben beschrieben.
Es ist ersichtlich, dass der politische Mechanismus für die Eigenproduktion und den Eigenverbrauch von Solarstrom auf Hausdächern von Verwaltungsbehörden wissenschaftlich erforscht, berechnet und konsultiert wurde und viele Ziele des nationalen Stromsystems sicherstellt. Unmittelbar nach der umfassenden Konsultation des Verordnungsentwurfs zur Regelung des Mechanismus für die Entwicklung von Eigenproduktion und Eigenverbrauch von Solarstrom auf Hausdächern konzentrierte sich die öffentliche Meinung (sogar verzerrt und aufgestachelt) nur auf einen Aspekt des „Nullpreises“, ohne die allgemeine Verwaltung und den Betrieb des nationalen Stromsystems zu berücksichtigen. Die harmonischen Vorteile für die Parteien im aktuellen Kontext wurden nicht erkannt, insbesondere nicht der marktwirtschaftliche Aspekt aus Sicht des Investors. Auch die Nachteile und negativen Auswirkungen von Solarstrom auf Hausdächer auf das Stromsystem und das gesamte sozioökonomische System wurden nicht klar erkannt.
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