Eine elektrische Umspannstation von CenterPoint Energy in Galveston, Texas, am 19. Juni 2021. Reginald Mathalone
Einer der modernen Die befriedigendste Gewissheit des Lebens besteht darin, die Klimaanlage einzuschalten und sich zurückzulehnen, während der Raum auf magische Weise die gewünschte Temperatur hält. Aber letzte Woche berichteten Besitzer von intelligenten Thermostaten in Texas, dass die Magie vorbei ist: Ihre Geräte stellten sich auf 4 Grad über der gewünschten Temperatur des Hausbesitzers ein, als ob sie sie dafür schelten wollten, dass sie es bekamen auch angenehm während einer Hitzewelle. Die Empörung ist groß.
Die gut gelaunten Texaner waren in einen prekären Tanz von Angebot und Nachfrage geraten. Als sie ihre intelligenten Thermostate gekauft hatten, hatten sie sich für ein freiwilliges Programm namens Smart Savers Texas entschieden, das von EnergyHub angeboten wurde, einem Softwareunternehmen, das das Programm für Kunden von Versorgungsunternehmen, einschließlich CenterPoint Energy, durchführt. In Zeiten hoher Nachfrage, wie einer unerbittlichen Hitzewelle, hatten sie zugestimmt, diese 4-Grad-Welle zuzulassen. Während eines solchen „Temperaturanpassungsereignisses“ kann der Benutzer laut EnergyHub die Erhöhung manuell überschreiben, verliert jedoch seine Teilnahme an einem Gewinnspiel – bis zu 5.000 US-Dollar, die für ein Jahr an Stromrechnungen gezahlt werden. Jeder, der dieses Demand-Response-Programm verlassen möchte, kann sich einfach abmelden.
Grundsätzlich ertragen Sie einen etwas heißeren Raum, um sicherzustellen, dass Ihre Klimaanlage nicht zum Absturz des Netzes beiträgt, in diesem Fall müssten Sie und alle anderen ertragen viel heißere Räume. EnergyHub ist eines von mehreren Unternehmen, die landesweit Demand-Response-Programme durchführen, und ihr Programm ist geräteunabhängig, sodass nicht die Benutzer einer einzigen Thermostatmarke einen Anstieg bemerken. „Der wahre Vorteil dieser Programme ist eine sehr kleine Unannehmlichkeit – möglicherweise überhaupt keine Unannehmlichkeiten –, um sicherzustellen, dass jeder während dieser extremen Wetterereignisse, die meiner Meinung nach immer häufiger werden, über eine Klimaanlage und Beleuchtung verfügt“, sagt Erika Diamond, Vice President für Kundenlösungen bei EnergyHub.
Ein Vertreter von CenterPoint Energy schickte eine Erklärung an WIRED per E-Mail, in der er die Partnerschaft erläuterte: „Wenn CenterPoint Energy aufgrund hoher Temperaturen oder hoher Nachfrage eine Energiekürzung initiiert, startet EnergyHub die Energiekürzung durch die Kunden, die es in sein Programm aufgenommen hat.“
Laut der E-Mail führt das Dienstprogramm zweimal im Jahr eine „Testkürzung“ durch, und zwar am 16. Juni von 14 bis 17 Uhr. Die Art und Weise, wie sich die texanische Empörung entfaltete, könnte man meinen, das sei alles eine Überraschung. Aber EnergyHub führt das Programm dort nicht nur seit acht Jahren durch, sondern hat ähnliche Programme mit 50 anderen Versorgungsunternehmen im ganzen Land mit rund 500.000 angemeldeten Haushalten. Es initiiert zwei bis acht Temperaturanpassungen in Texas pro Sommer, ungefähr so wie der nationale Durchschnitt. Die Anreize für die Registrierung können je nach Versorger variieren – zum Beispiel Rabatte auf Energierechnungen –, aber das Ziel ist dasselbe: Kunden gewinnen, um zu verhindern, dass sich das Stromnetz selbst sperrt.
Mit anderen Worten, diese Programme reduzieren die Nachfrage, wenn das Angebot knapp wird. „Das Netz ist so dimensioniert, dass Angebot und Nachfrage augenblicklich im Gleichgewicht bleiben, weil es so teuer ist, Strom zu speichern“, sagt David Victor, Politologe an der UC San Diego, der kürzlich einen großen Bericht über das US-Netz mitverfasst hat. Der erzeugte Strom muss sofort verbraucht werden. „Wenn Speicher allgegenwärtig und billig werden würde, könnte dies die Art und Weise, wie das Netz tatsächlich funktioniert, völlig verändern“, fährt er fort. „Aber um Elektronen durch das Gitter zu bewegen und damit das Gitter stabil bleibt, müssen Angebot und Nachfrage im Moment zusammenpassen.“
Versorgungsunternehmen sind sich der Belastungen bewusst, die eine Hitzewelle auf das Netz ausübt, während all diese AC-Einheiten mitsummen. Sie können sogar vorhersagen, wie die Nachfrage im Tagesverlauf schwankt, etwa wenn die Leute gegen 17 oder 18 Uhr von der Arbeit nach Hause kommen und ihre Anlagen einschalten. Dies ist auch der Fall, wenn das Angebot knapper wird – Versorgungsunternehmen können zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eine begrenzte Menge Strom erzeugen. „In diesen Zeiträumen ist das Netz sehr empfindlich – nur ein oder zwei Prozent der Gesamtnachfrage können einen großen Einfluss haben“, sagt Victor. „Deshalb ist es so wichtig, Strategien zu finden, bei denen ein wenig Nachfrage reduziert oder auf einen anderen Teil des Tages verlagert werden kann. Das hätte dann einen großen Einfluss auf die Gesamtstromnachfrage.“
Im Großen und Ganzen spart es nicht viel Energie, wenn Sie Ihren intelligenten Thermostat auf 4 Grad hochkriechen lassen. Aber wenn Haushalte in einer ganzen Stadt dasselbe tun, summieren sich diese Einsparungen. „Wir stellen grundsätzlich sicher, dass das Netz weiterhin funktioniert“, sagt Diamond von EnergyHub.
In Texas ist das eine besonders komplizierte Ordnung, weil der Staat sein eigenes Netz betreibt, getrennt von den beiden Hauptnetzen, die die USA in zwei Hälften teilen: die Western Interconnection und die Eastern Interconnection. Diese können ein wenig Strom über ihre Grenzen hinweg teilen, sind aber nicht dafür gebaut, große Energiemengen zu übertragen. Wenn also die Nachfrage nach einer Hitzewelle über Texas steigt, kann der Staat keine ausreichende Stromversorgung von anderswo importieren.
Die effiziente Steuerung der Nachfrage während einer Hitzewelle ist für die öffentliche Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Es mag sich nicht immer so anfühlen, aber der menschliche Körper ist bemerkenswert gut darin, sich selbst zu kühlen. Wenn Ihnen heiß wird, dringt Blut in Ihre Haut ein und Sie beginnen zu schwitzen. Wenn der Schweiß verdunstet, kühlt er die Haut und damit das Blut. „Wir brauchen ein wirklich gesundes Herz-Kreislauf-System, damit unser Herz diese Blutmenge in unsere Haut pumpen kann“, sagt Lacy Alexander, Physiologin an der Pennsylvania State University. „Diese sehr hohe Leistungsfähigkeit belastet auch das Herz-Kreislauf-System.“
Das bedeutet, dass ältere Menschen und Menschen mit Herzproblemen besonders anfällig für Hitzestress sind. Das gleiche gilt für Säuglinge, deren Körper dieses Kühlsystem noch nicht vollständig entwickelt hat. Wenn das Stromnetz aufgrund der erhöhten Nachfrage während einer Hitzewelle zusammenbricht, können die Innentemperaturen für diese gefährdeten Gruppen und für diejenigen, die auf Strom angewiesen sind, um ihre medizinischen Geräte zu betreiben, schnell gefährlich werden.
Selbst eine 4-Grad-Beule ist für Menschen mit besonderen medizinischen Bedürfnissen möglicherweise nicht ideal. Ein Mensch, der sich in der Hitze im Freien aufgehalten hat, braucht im Inneren ausreichend kühle Temperaturen. „Vor allem für diese gefährdeteren Bevölkerungsgruppen könnte es schwieriger werden“, sagt Alexander. Und andere Leute könnten mehr Ärger empfinden: Wenn Sie die Einstellung Ihres Thermostats manuell übersteuern müssen, schlafen Sie möglicherweise in einem wärmeren Haus ein und wachen auf, wie sich ein Mann aus Texas seiner Familie beschwerte. (Es gab auch Berichte in den sozialen Medien, dass Kunden die Anpassung nicht außer Kraft setzen konnten. Der Vertreter von EnergyHub sagt, dass sie bestimmte Vorfälle nicht kommentieren können, zumal andere Unternehmen in Texas Demand-Response-Programme durchführen.)
Der Aufbau eines besseren nationalen Stromnetzes, das den Wechselstrom für gefährdete Bevölkerungsgruppen auch während der Spitzenlast und in unseren immer heißeren Sommern am Laufen halten kann, erfordert die Stärkung der nationalen Infrastruktur, um die reichliche Sonne des Südwestens und den Wind des Mittleren Westens über Entfernungen hinweg zu teilen. Es könnte auch bedeuten, bessere Wege zu finden, Energie in verteilten Netzen oder Mikronetzen zu speichern. Bei der Anpassung an eine wärmere Welt geht es jedoch auch darum, die Nachfrage mit Strategien wie Temperaturanpassungsereignissen zu befriedigen. „Dieses Problem der Demand Response ist eines der Schläferprobleme – a sehr wichtig Schlafproblem“, sagt Victor. „Beim Management von Stromnetzen wurde der Angebotsseite so viel Aufmerksamkeit geschenkt und der Nachfrageseite zu wenig.“