Το “φαινόμενο της πάπιας”, γνωστό γνωστό στον κλάδο των ΑΠΕ και ενέργειας, δείχνει την αναντιστοιχία μεταξύ της κορύφωσης της ηλιακής παραγωγής τα μεσημέρια και της αιχμής ζήτησης τα απογεύματα
Η τάση της οικιακής τοποθέτησης φωτοβολταϊκών σε στέγες, έχει μειώσει τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο κατά τη διάρκεια της ημέρας, καθώς τα σπίτια και οι επιχειρήσεις χρησιμοποιούν ενέργεια που παράγεται από τα ηλιακά τους συστήματα. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει αυξημένη πίεση στο δίκτυο καθώς λειτουργεί για να συμβαδίζει με την κυμαινόμενη προσφορά και ζήτηση, η οποία μπορεί να δημιουργήσει αστάθεια. Εκφρασμένο γραφικά, το αποτέλεσμα στο πλέγμα είναι γνωστό ως Duck Curve (φαινόμενο πάπιας) και, αν δεν αντιμετωπιστεί, θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε διακοπές ρεύματος.
Συγκεκριμένα για την Καλιφόρνια, η “πάπια” έχει κάνει την εμφάνισή της εδώ και πολλά χρόνια, καθώς πρόκειται για την αμερικανική πολιτεία που ηγήθηκε στην εγκατάσταση φωτοβολταϊκών. Όμως, η αμερικανική υπηρεσία ενέργειας (ΕΙΑ) προειδοποιεί ότι το φαινόμενο εντείνεται διαρκώς όσο πληθαίνουν τα νέα φωτοβολταϊκά.
Όπως αναφέρει το PV-Magazine, η ΕΙΑ αναφέρει σε έκθεσή της ότι η πτώση του καθαρού φορτίου τα μεσημέρια γίνεται ακόμα χαμηλότερη, δυσκολεύοντας τις προσπάθειες του διαχειριστή δικτύου να το εξισορροπήσει.
Η διακύμανση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας από συμβατικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής από το μεσημέρι έως αργά το βράδυ, όταν η ζήτηση ενέργειας είναι ακόμα υψηλή αλλά η ηλιακή παραγωγή έχει μειωθεί, σημαίνει ότι οι συμβατικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής όπως οι σταθμοί αιχμής που λειτουργούν με φυσικό αέριο πρέπει να αυξήσουν γρήγορα την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για να καλύψουν τη ζήτηση .
Αυτή η ταχεία άνοδος καθιστά πιο δύσκολο για τους φορείς εκμετάλλευσης του δικτύου να αντιστοιχίσουν την προσφορά δικτύου με τη ζήτηση δικτύου σε πραγματικό χρόνο, έναν μηχανισμό που εξισορροπεί το δίκτυο τόσο φυσικά όσο και στη χονδρική αγορά.
Επιπλέον, εάν παράγεται περισσότερη ηλιακή ενέργεια από αυτή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί, οι χειριστές μπορεί να χρειαστεί να περιορίσουν ή να κλείσουν σκόπιμα, ηλιακά στοιχεία που πρέπει να αποφευχθούν κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Ο Ανεξάρτητος Διαχειριστής Συστήματος της Καλιφόρνια (CAISO) περιόρισε 1,5 εκατομμύρια MWh ηλιακής ενέργειας σε κλίμακα χρησιμότητας το 2020, που αντιπροσωπεύει το 5% της συνολικής παραγωγής, σύμφωνα με την ΕΙΑ.
Η ηλιακή ενέργεια είναι μακράν η πιο κυρίαρχη πηγή ενέργειας που υφίσταται περιορισμό στην πολιτεία. Η EIA είπε ότι το 94% των περικοπών ηλεκτρικής ενέργειας το 2020 αφορούσε ηλιακή ενέργεια.
Οι περικοπές κορυφώνονται τους ανοιξιάτικους μήνες, όπου η ζήτηση είναι σχετικά χαμηλή και η ηλιακή παραγωγή είναι σχετικά υψηλή. Για παράδειγμα, τις πρώτες απογευματινές ώρες του Μαρτίου 2021, περιορίστηκε κατά μέσο όρο το 15% της ηλιακής ενέργειας σε κλίμακα χρησιμότητας, έδειξαν τα στοιχεία του CAISO όπως αναφέρει το Υπουργείο Ενέργειας.
Η EIA προειδοποίησε επίσης ότι το σενάριο της καμπύλης πάπιας αμφισβητεί επίσης τις παραδοσιακές, αποσπώμενες πηγές ενέργειας καθιστώντας αντιοικονομική τη λειτουργία τους όλο το εικοσιτετράωρο. Αυτή η βλάβη στα έσοδα μιας συγκεκριμένης εγκατάστασης μπορεί να οδηγήσει σε απόσυρση της εγκατάστασης χωρίς αντικατάσταση με μεγάλη δυνατότητα αποστολής, είπε η ΕΙΑ.
«Η λιγότερο αποσπώμενη ηλεκτρική ενέργεια καθιστά πιο δύσκολο για τους διαχειριστές δικτύων να εξισορροπήσουν την προσφορά και τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα σύστημα με μεγάλες διακυμάνσεις στην καθαρή ζήτηση», ανέφερε η ΕΙΑ.
Ωστόσο, η καμπύλη της πάπιας άνοιξε την πόρτα για αποθήκευση ενέργειας για να καλύψει τις ανάγκες εξισορρόπησης του δικτύου της Καλιφόρνια και άλλων οικονομιών που βασίζονται στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ως μοναδική λύση.