“环太平洋火环”日食将在本周末考验德克萨斯州的太阳能电力-彭博社

周六发生的日环食将使其路径中的大部分但不是全部太阳能发电不可用。

摄影师：Tomohiro Ohsumi/Bloomberg

美国电网运营商将面临处理可再生能源大幅波动的最大受控实验[在本周的“火圈”日食期间。10月14日天空将变暗，太阳能发电量将迅速减少至28,300吉瓦。这相当于九分之一的美国家庭暂时熄灭灯光，因为太阳被遮蔽，与晴天相比。没有电网运营商预计会出现电力短缺，许多人正在加强备用供应。但本月的日食将使运营商了解他们在明年更大规模的日食以及更紧迫的情况下需要哪些资源在更多可再生能源上线时。](https://www.outputnews.com/2023/bloomberg/news_2023_09_08_299179)

周六发生的日环食将使其路径中的大部分但不是全部太阳能发电不可用，因为太阳不会完全被月亮遮蔽。日食将沿着从俄勒冈到德克萨斯的对角线移动，其路径上的太阳能发电将受到影响。影响将根据时区分阶段。

加利福尼亚电网可能在当地时间上午9:30左右看到多达14,500兆瓦的太阳能电力停滞，相对于晴朗的天气条件。大约20分钟后，在德克萨斯州，约11,900兆瓦的太阳能发电可能会停滞。大规模太阳能农场将负责大部分下降，尽管约五分之一的总下线电力包括家庭和企业的面板。

“这是一个横穿全国的每小时6,000英里的阴影，”德克萨斯州电力可靠性委员会首席执行官帕布洛·维加斯说。“当这个阴影横穿德克萨斯的太阳能农场时，我们将不得不管理一个快速的上升。”

加利福尼亚和美国其他地区预计会看到比2017年日食期间更多的云，这意味着太阳能在线上的量也不会那么多。该事件还发生在秋季的一个星期六，此时的需求通常低于冬季或夏季或任何工作日。太阳食的影响基于初步估计。

“好消息是我们知道会发生什么，”定制能源解决方案有限公司市场情报副总裁芭芭拉·克莱门哈根说，指出日食可能对负荷产生重大影响。“太阳食是每个地区都将关注的事情。”

超过三分之一的太阳能发电厂将位于至少50%太阳被遮挡的区域

来源：NASA，美国能源信息管理局

注：数据仅适用于美国本土

太阳能发电可预测地在第一缕阳光照射到面板时从睡眠模式中苏醒，然后在两到三个小时内急剧增加。负责监督该州电网的加利福尼亚独立系统操作员估计，根据电网数据，太阳能输出将以每分钟85兆瓦的速度下降到日食的高峰时段。随着日食过去，太阳将变得更强，输出将以每分钟120兆瓦的速度恢复增长。作为对比，加利福尼亚在普通日子看到的最大增长速度是每分钟24兆瓦。

在德克萨斯州，日食的高峰期接近太阳能发电量的增长尾声，大约在中午11:50，根据德克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT）的说法，该州的电网运营商。在中午结束的那个小时，光伏发电规模可能会降至约2,200兆瓦，比预期在周日同一时间段内的太阳能输出低约9,900兆瓦。

加利福尼亚州和德克萨斯州在全国拥有最多的太阳能发电装机量。这两个州的电网运营商习惯于执行管理可再生能源间歇性的复杂舞蹈，包括拥有能够迅速上线的煤炭和天然气装置，越来越多的电池储能以及甚至有能力要求家庭和企业调节其能源使用。所有这些在日食期间都将发挥作用。加利福尼亚独立系统运营商表示计划利用电池、水力和燃气资源来满足需求。

日食将产生双重影响，这在这两个州尤为引人注目，因为它们不仅拥有大规模的太阳能发电，而且在电表后面安装了大量的屋顶太阳能。根据公开数据估计，在日食高峰期，加利福尼亚的屋顶太阳能发电量下降可能会使需求增加超过4,800兆瓦，在德克萨斯州主要电网上可能增加2,000兆瓦。这些数字不包括在事件期间可能启动的任何消费者拥有的电池。加利福尼亚独立系统运营商还估计，风速在日食期间可能会下降2到6英里/小时，这将使风力发电减少约10%。

日食将导致德克萨斯州太阳能发电量下降

预测每小时的电网规模太阳能发电量，10月12日至10月16日

来源：德克萨斯州电力可靠性委员会。

注：数据截至10月10日上午10点中部时间。

日食的高峰期 - 或环食 - 将持续约4到5分钟。内华达州、犹他州、亚利桑那州、科罗拉多州和新墨西哥州的部分地区也将处于日食的直接路径上，并面临类似挑战。根据加利福尼亚ISO的数据，西部地区至少还安装了另外16,700兆瓦的太阳能。日食将使那里的太阳能发电量减少65%至90%。这意味着在一个本应是晴朗的日子里，多达10,900兆瓦的太阳能将被闲置。尽管根据地理位置，该地区日食对该地区的影响的估计并不readily可用。

即使不会看到太阳近乎完全被遮住的州也会感受到日食的影响。

中部独立系统操作者运营的中部美洲电网可能会有多达1,000兆瓦的太阳能下线 - 或者是电网太阳能容量的约三分之一 - 集中在电网的南部，从上午9:30到下午12:30中部时间。尽管纽约不在10月日食的直接路径上，但该州的电网运营商预计在日食期间将有730兆瓦的公用规模和幕后太阳能不可用。

最终，秋季环食日食是明年4月全食日食的试运行，届时太阳将完全被遮蔽。德克萨斯州直接处于这两次事件的路径上。春季日食的轨迹将从德克萨斯州斜穿过东北部的新英格兰地区。德克萨斯州正处于太阳能发电繁荣期中，Ercot的数据显示，供应将受到更大影响。

尽管这些事件是可以预测的，但由于目前电网上太阳能的数量远远超过2017年8月的日食，加利福尼亚和德克萨斯的电力市场可能会出现一些价格波动。全国范围内的能源价格在全食期间下跌，但随后加利福尼亚现货电力价格暴跌至负值 — 当太阳能发电重新上线时，一些发电厂必须支付其他人来接受他们的电力。如果出现短暂的紧急情况，需要迅速启用更昂贵的供应，价格也可能在某些地区飙升。商品贸易商Mercuria Energy America的Ercot电力交易主管路易斯·卢戈预计，在日前市场中，日食期间的电力价格可能会上涨，尽管从定价的角度来看，最终可能是一个“无关紧要的”事件。

“从运营的角度来看，这可能会更有趣，”他补充道。

根据电力零售商章鱼能源的首席执行官迈克尔·李的说法，日食是一个测试需求响应的机会，以及消费者如何在短期内减少能源使用，以减轻电网压力的可预测和可控制的方式。章鱼能源为家庭提供计划，以减少用电量换取补偿或积分。

“德克萨斯州在灵活需求方面投资不足，因为我们总是谈论新的发电厂供应，”李说。“这个事件只持续一个小时，而在人们通常会在户外观看日食时管理数百万个恒温器是易如反掌的。”

向清洁能源的过渡意味着可再生能源将在未来几十年中占据越来越大的电力生产份额。这将需要找到不同的方法来管理电网，包括应对发电低谷。加利福尼亚ISO的短期预测主管安伯·莫特利表示，尽管电网已经可以快速对供求突然波动做出反应，通过快速调整备用发电厂或电池的输出，但随着更多的风能和太阳能接入电网，这种波动将变得更加剧烈。

日食“是一种看到您增加的斜坡率的方式，随着可再生能源在系统中的渗透增长，会发生这种情况，资源如何被调度并展示其灵活性，”她说。“这是对未来的一瞥。”