An jedem beliebigen Montag in Vermont erzählte mir Josh Castonguay, der Vizepräsident für Innovation beim Energieversorger Green Mountain Power in diesem Bundesstaat, dass er die Prognose für die kommenden Tage studiert und Fragen stellt wie „Wie sieht es aus Temperatursicht aus?“ Standpunkt des Lastpotenzials? Droht uns eine extrem heiße und schwüle Phase von ein paar Tagen? Eine wirklich kalte Februarnacht?“ Sollte es zu Problemen kommen, bereitet Castonguay unter anderem das größte Kraftwerk in Vermont vor, das eigentlich gar kein Kraftwerk ist – oder zumindest nicht so, wie wir es uns normalerweise vorstellen. Es handelt sich um ein vom Energieversorger organisiertes Online-Netzwerk aus 4500 elektrischen Speicherbatterien (derzeit sind die meisten davon Tesla Powerwalls), die über mehr als 3000 Haushalte in Vermont verteilt sind. Das Netzwerk umfasst auch eine breite Palette von Solarmodulen auf Wohndächern, die die in diesen Batterien gespeicherte Energie erzeugen, sowie intelligente Warmwasserbereiter und Ladegeräte für Elektrofahrzeuge. Die Menschen, die über diese Vermögenswerte verfügen, sind nicht vom Netz; Sie sind Kunden von Green Mountain Power, die sich gegen einen Rabatt auf ihre Rechnung bereit erklären, ihre Batterien (von denen die meisten von ihnen vermietet werden) und Geräte an das Netzwerk des Energieversorgers anzuschließen und das Unternehmen die Steuerung der Geräte zu überlassen, sodass sie weniger Strom verbrauchen kritische Momente. (Wenn Kunden die Befehle des Unternehmens außer Kraft setzen müssen, können sie dies tun.) Das bedeutet, dass Castonguay (oder eigentlich seine Algorithmen) Speicherbatterien so programmieren kann, dass sie hundertprozentig aufgeladen sind, bevor ein Sturm zuschlägt. Oder wenn es ein heißer Tag wird, kann er in vielen Haushalten morgens die Warmwasserbereiter vorheizen, sodass nachmittags bei steigenden Temperaturen mehr Strom für den Betrieb der Klimaanlagen zur Verfügung steht. Er kann auch einige große Gebäude morgens vorkühlen. „Wenn Sie darüber nachdenken, ist das Gebäude selbst die Batterie“, sagte er in dem Sinne, dass es gekühlte Luft für später am Tag speichert. „Wir verfügen über etwa fünfzig Megawatt“ dieser verteilten Energie, sagte mir Castonguay. „Im Maßstab von Vermont ist das viel.“ Energieversorger waren schon immer in der Lage, die Versorgung zu verteilen und Kraftwerke, die sich häufig im Leerlauf befinden, je nach Bedarf ans Netz zu bringen. Jetzt sind sie zunehmend in der Lage, kleine, individuelle Hauskraftwerke anzurufen und auch den Bedarf zu steuern, indem sie Thermostate herunterdrehen oder das Aufladen von Autos verzögern.
Green Mountain Power steht bei diesem Vorstoß an vorderster Front; Letzten Monat kündigte das Unternehmen Pläne an, im nächsten Jahrzehnt vorbehaltlich der behördlichen Genehmigung bei vielen seiner Kunden – insgesamt zweihundertsiebzigtausend Haushalte und Unternehmen – Speicherbatterien zu installieren. (Castonguay sagt, dass es ein neues Heimbatteriesystem von FranklinWH testet – einem Unternehmen, das nach Ben Franklin benannt ist, der tatsächlich den Begriff „Batterie“ geprägt hat – und dass dieses Gerät anscheinend genauso gut funktioniert wie die Powerwall.) Aber auch andere Unternehmen fangen an Folgen. Die frühere CEO von Green Mountain Power, Mary Powell, verließ das Unternehmen vor drei Jahren und übernahm bald Sunrun, das landesweit Hunderttausende Haushalte mit Solarmodulen und Speicherbatterien auf Dächern beliefert und als externer Stromaggregator für mehrere Energieversorger fungiert. „Allein bei unseren Kunden verfügen wir jetzt über mehr als 1,1 Gigawattstunden installierte Speicherkapazität“, erzählte sie mir kürzlich, ein Großteil davon in Kalifornien, wo das Unternehmen seinen Sitz hat. Von August bis Oktober, als eine Reihe von Hitzewellen den Verbrauch in diesem Bundesstaat in die Höhe trieben, kaufte Pacific Gas and Electric jeden Abend bis zu 30 Megawatt Strom über Sunrun, um die Spitzennachfrage in seinem Netz niedrig zu halten. Die Kunden von Sunrun, die die Energie lieferten, erhielten einen Scheck über siebenhundertfünfzig Dollar. „Wir sind in sechs Monaten vom Vertrag zum Betrieb übergegangen“, sagte Powell. „Anders wäre es in diesem Zeitrahmen einfach nicht möglich gewesen, eine Ressource dieser Größe aufzubauen und in Betrieb zu nehmen.“ Und sie fügte hinzu: „Es geht nicht nur darum, dass wir ein zuverlässigeres und widerstandsfähigeres Netz schaffen können“, indem wir auf die verstreuten Ressourcen zurückgreifen. „Außerdem können wir ein viel erschwinglicheres Netz schaffen“, denn die Möglichkeit, Strom aus Privathaushalten zu nutzen, bedeutet, dass keine großen neuen Kraftwerke gebaut werden müssen, um den Spitzenbedarf zu decken. Unter Berücksichtigung der eingesparten Mittel fügte sie hinzu: „Wir können den Strompreis des Landes um zehn Milliarden Dollar pro Jahr senken.“
Diese Zahl geht auf einen Bericht zurück, den das Energieministerium im September über virtuelle Kraftwerke (VPPs) veröffentlichte – den Namen, auf den sich die Branche für diese Systeme geeinigt hat, wenn auch nicht ohne Widerspruch: „Sie haben wirklich nichts Virtuelles an sich“, sagte Powell. Die Hauptautorin des Berichts, die Portfoliomanagerin des DOE Jennifer Downing, prognostizierte, dass VPPs bis 2030 zwanzig Prozent des Spitzenstrombedarfs im ganzen Land abdecken könnten, und das zu Kosten, die vierzig bis sechzig Prozent unter denen der Kraftwerke liegen, die sie sonst liefern müssten Diese Macht. Da die Zahl der Elektrofahrzeuge – bei denen es sich im Grunde um große Batterien handelt, die an Rädern befestigt sind und daher an das System angeschlossen werden können, um Strom oder zusätzlichen Speicher bereitzustellen – wächst, könnte dieser Prozentsatz steigen. Jigar Shah, der vielseitige Enthusiast, der die Bemühungen des Ministeriums leitet, die durch den Inflation Reduction Act (IRA) bereitgestellten Bundesgelder in Höhe von Hunderten Milliarden Dollar einzusetzen, sagte mir: „Heute ist unser Netz zu etwa vierzig Prozent ausgelastet. Wenn wir die Nachfrage so schwanken könnten, wie wir es jetzt beim Angebot tun, könnten wir viel mehr daraus machen.“ Dadurch könnten Kunden zwanzig Prozent ihrer Stromrechnung einsparen, fügte er hinzu.
Es lohnt sich, einen Moment darüber nachzudenken, wann das amerikanische Stromsystem zum ersten Mal ans Netz ging. Es begann mit den städtischen Experimenten von Thomas Edison im späten 19. Jahrhundert und breitete sich Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts rasch im ganzen Land aus. Das ist ungefähr der gleiche Zeitraum, in dem sich das amerikanische Rundfunkkommunikationssystem von einigen lokalen Versuchen im Radio zu kontinentübergreifenden Rundfunknetzen entwickelte. Das Timing ist nicht die einzige Gemeinsamkeit: Beide liefen auch in eine Richtung. Einige große Versorgungsunternehmen (wie Consolidated Edison) produzierten Strom in riesigen Kraftwerken und leiteten den Strom über Leitungen an Haushalte und Unternehmen weiter, ebenso wie einige Rundfunkgiganten (CBS, NBC und ABC) Inhalte an einigen wenigen zentralen Standorten produzierten , und übertrug es über den Äther in die Wohnzimmer Amerikas.
Dann, mit dem Aufkommen des Internets, wurde jeder Mensch zu einem potenziellen Inhaltsproduzenten und war seitlich mit allen anderen verbunden. Jetzt beginnt das Stromnetz verspätet, diesem Modell zu folgen, und Millionen von Haushalten und Unternehmen werden zu Energielieferanten und Speicherknoten. All dies geschieht zu einem entscheidenden Zeitpunkt, da die Nachfrage nach Strom voraussichtlich stark ansteigen wird. Den Klimawandel bekämpfen bedeutet, fast alles zu elektrifizieren und den benötigten Strom möglichst sauber bereitzustellen; Die Integration von Haushaltsbatterien und -geräten in das System dürfte dazu beitragen, einen der wahrscheinlich größten industriellen Umwälzungen in der Geschichte der USA zu erleichtern. Elektrizitätsversorger gelten oft als die schwerfälligsten Unternehmen, da ihr Gewinn garantiert und auch begrenzt ist (die Kommissionen für öffentliche Versorgungsunternehmen in jedem Bundesstaat legen die Tarife auf der Grundlage der Kosten für die Versorgungsunternehmen zuzüglich eines gewissen Prozentsatzes fest). Und seit den Anfängen der Branche ist Zuverlässigkeit oberstes Gebot. Das hat zu einer Kultur des Konservatismus geführt. „Im Großen und Ganzen gibt es bei Netzbetreibern immer noch ein kulturelles System, in dem alles Neue mit Skepsis betrachtet wird“, sagte Powell, „mit der Aussage: ‚Nun, nehmen Sie sich zehn Jahre Zeit, es mir zu beweisen.‘“ „Es ist auch klar, dass vernetzte saubere Energie, die in Privathaushalten und Unternehmen produziert wird, die Gewinne der Unternehmen schmälern könnte. Ein Berater des Arizona Public Service, dem wichtigsten Energieversorger dieses Staates, bestätigte den Aufsichtsbehörden bei einer Anhörung im September, dass das zunehmende Wachstum von Solarmodulen auf Dächern „Investitionen ersetzen könnte, die der Energieversorger andernfalls hätte tätigen und eine Rendite erzielen können.“ zum Wohle ihrer Aktionäre.“
Aber die jüngsten Entwicklungen beginnen, diese Gleichung zu ändern, wobei die meisten davon in irgendeiner Weise auf die erschütternden Auswirkungen des Klimawandels zurückzuführen sind. Da die Stromversorgung etwa ein Drittel der Treibhausgase des Landes verursacht, haben die meisten Gerichtsbarkeiten Gesetze erlassen, die die Energieversorger dazu auffordern, weniger Strom aus fossilen Brennstoffen zu erzeugen. Unterdessen setzen Vorgaben der Bundesstaaten und der Bundesregierung zur Reduzierung der Emissionen im Transport- und Industriesektor die Energieversorger unter Druck, mehr Strom beispielsweise für elektrische Ford F-150 Lightning-Pickups und die Elektrolichtbogenöfen aus Stahl bereitzustellen, die allmählich die fossilen Brennstoffe ersetzen -betriebene Gießereien. Das Stromnetz muss modernisiert und erweitert werden, und die Kosten dafür führen dazu, dass die Stromtarife schnell steigen – so schnell, dass zwanzig Millionen amerikanische Haushalte, etwa jeder sechste, derzeit mit ihren Stromrechnungen im Rückstand sind, die höchste Zahl seit Beginn der Aufzeichnungen . Letztes Jahr haben die beiden privaten Versorgungsunternehmen des Staates in Maine zehn Prozent ihrer Kunden wegen Nichtzahlung von der Zahlung ausgeschlossen, was dazu beitrug, dass eine Referendumskampagne zur Börseneinführung dieser Unternehmen angestoßen wurde. (Die Maine-Abteilung des Third Act, die ich mitorganisiert habe, hat Anfang dieses Monats daran gearbeitet, die Initiative auf dem Stimmzettel durchzubringen; die Versorgungsunternehmen gaben die Befürworter fünfunddreißig zu eins aus und scheiterten an diesem Versuch.)
Auch beispiellose Hitzewellen belasten die Systeme – Texas war den größten Teil des letzten Sommers von Stromausfällen bedroht, und im August fielen während einer Spitzenlastzeit unerwartet mehr als elf Gigawatt Gas- und Kernenergie vom Netz. „Zum Glück für die Texaner“, schrieb Powell, „lieferten erneuerbare Energiequellen wie Solarenergie und Speicher Energie dann, wenn sie am meisten benötigt wurde.“ Diese Geschichte, dass Solarenergie und Speicher einen Netzausfall verhindern, wird in den kommenden Jahren immer häufiger auftreten.“ In Vermont belasten immer stärkere Stürme die Energieversorger: Green Mountain Power möchte, dass alle seine Kunden über eine Batterie verfügen, da das Unternehmen in diesem Jahr 55 Millionen Dollar für die Sturmbewältigung ausgegeben hat, gegenüber durchschnittlich weniger als zehn Millionen von 2015 bis 2022 „Unsere drei schlimmsten Stürme waren dieses Jahr“, sagte Castonguay.
„Basierend auf dem, was ich dieses Jahr bei Versorgungsverträgen gesehen habe, denke ich, dass wir an einem Punkt angelangt sind, an dem „Versorgungsunternehmen zu uns kommen“, sagte mir Suleman Khan, der CEO von Swell Energy. Wie Sunrun hat auch sein Unternehmen seinen Sitz in Kalifornien, bündelt Haushaltsstrom und -speicher und verkauft die Energie als verteilbaren Strom an Versorgungsunternehmen. Das Unternehmen baute in Oahu ein VPP, das mehr als zehn Prozent des Stroms der Insel liefern kann. Khan sagte, Hawaiian Electric habe Swell gebeten, Strom aus Haushaltsbatterien einzuspeisen, wenn das Netz ihn benötigt, was etwa zehnmal im Monat der Fall ist. Infolgedessen erhalten diese Kunden nun eine Zahlung von Swell. „Wir leasen Ihnen eine Batterie und Solarpaneele für, sagen wir, zweihundert Dollar pro Monat.“ sagte Khan. „Und jetzt können wir Ihnen vielleicht fünfzig Dollar pro Monat für die Möglichkeit zahlen, Ihren Strom zu versenden. Es senkt die Betriebskosten, was für wohlhabende Menschen gut ist, aber entscheidend für Menschen, denen der Unterschied zwischen 150 und 200 Dollar im Monat wirklich am Herzen liegt.“
Energieversorger errichten jetzt ihre eigenen großen Batterieparks in der Nähe ihrer großen Solar- oder Windkraftanlagen, was hilfreich ist – Studien zeigen, dass es in den USA nicht genügend Dächer gibt, um die für den Betrieb eines fossilfreien Energiesystems erforderlichen Solarpaneele unterzubringen. Aber Stromgeneratoren und Batterien, die näher am Verbrauchsort liegen, seien besonders nützlich, sagte Khan. „Eine Sache sind Übertragungsverluste. Wenn Sie Energie dort erzeugen und speichern können, wo Sie sie verbrauchen, vermeiden Sie die Erzeugungsverluste von fünf bis zehn Prozent, die mit dem Verlegen von Strom über eine lange Leitung einhergehen. Und wenn Sie versuchen, das Lastwachstum auf einem bestimmten Stromkreis zu bewältigen, auf dem beispielsweise viele neue Häuser gebaut werden, ist es eine überzeugende Möglichkeit, dies zu erreichen, indem Sie auf diesem Stromkreis Batterien zur Verfügung haben.“