2024年日全食來(lái)襲，對(duì)光伏發(fā)電影響有多大
2024年日全食來(lái)襲，對(duì)光伏發(fā)電影響有多大
carbon-done
聚焦全球碳達(dá)峰、碳中和背景下的能源轉(zhuǎn)型、科技創(chuàng)新、政策解讀、工業(yè)體系升級(jí)、資本財(cái)富流動(dòng)、企業(yè)社會(huì)責(zé)任、零碳與可持續(xù)的文明等話題，致力于成為零碳領(lǐng)域決策者、創(chuàng)新者、商界領(lǐng)袖、研究者、投資者的信息匯聚策源地和思想觀點(diǎn)交流碰撞平臺(tái)
環(huán)球零碳
碳中和領(lǐng)域的《新青年》
撰文 | 小博
編輯 | Tang
→ 這是《環(huán)球零碳》的1022篇原創(chuàng)
2024年全球唯一一次日全食將于北美時(shí)間4月8日下午在北美洲地區(qū)上演。
中國(guó)地區(qū)因?yàn)檎幱诹璩?，完美“避開(kāi)”了這次日食。
這次日全食僅在北美洲地區(qū)發(fā)生。墨西哥將首先觀測(cè)到日全食，隨后美國(guó)15個(gè)州將會(huì)依次觀測(cè)到，加拿大的部分省也將會(huì)看到此次日全食。最長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)達(dá)4分鐘28秒左右，是2010年以來(lái)最長(zhǎng)的一次觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)。
當(dāng)太陽(yáng)、月球、地球三個(gè)天體處于同一直線上，月球位于太陽(yáng)和地球中間時(shí)，就可能出現(xiàn)日全食。當(dāng)日全食發(fā)生時(shí)，月球在地球上留下的陰影大約是一條寬200千米左右的區(qū)域（全食帶）。
美國(guó)各地的電網(wǎng)預(yù)計(jì)，在橫跨多個(gè)州的日全食期間，太陽(yáng)能發(fā)電量將迅速下降，這對(duì)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商不可避免產(chǎn)生影響，美國(guó)各地電網(wǎng)宣布進(jìn)入緊急狀態(tài)，并為此做好準(zhǔn)備。
據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）估計(jì)，日全食的路徑——當(dāng)太陽(yáng)被月亮完全遮擋時(shí)——將從美國(guó)中部時(shí)間下午1:30（格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間18:30）持續(xù)到中部時(shí)間下午2:35。
在這一個(gè)多小時(shí)的時(shí)間里，日全食對(duì)美國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商有哪些影響？對(duì)光伏發(fā)電造成多大損失？
日全食將橫掃美國(guó)多個(gè)州（灰色條帶）。
來(lái)源：NASA
01
ERCOT（德克薩斯州）
德克薩斯州電力可靠性委員會(huì)（Electric Reliability Council of Texas）表示，預(yù)計(jì)日食將于美國(guó)中部時(shí)間下午 12:10 至 3:10 經(jīng)過(guò)德克薩斯州，并導(dǎo)致太陽(yáng)能發(fā)電量下降至最高峰時(shí)最大輸出量的大約 8%。
ERCOT 預(yù)計(jì)，在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)，太陽(yáng)能發(fā)電量將從10,000多兆瓦降至約1300兆瓦，屆時(shí)需求將在 48,899 兆瓦和 51,539 兆瓦之間徘徊。太陽(yáng)能可占 ERCOT 總發(fā)電量的15%至20%以上。
ERCOT預(yù)計(jì)不會(huì)面臨任何電網(wǎng)可靠性問(wèn)題，但表示已經(jīng)分析了日食帶來(lái)的升壓挑戰(zhàn)，即增加或減少發(fā)電量以滿足需求的過(guò)程。
ERCOT 發(fā)言人表示，如果確實(shí)發(fā)現(xiàn)了可靠性問(wèn)題，可能會(huì)決定投入額外資源或?qū)崟r(shí)轉(zhuǎn)向輔助服務(wù)。
輔助服務(wù)是 ERCOT 在前一天購(gòu)買的額外資源，用于平衡第二天的供需。
02
MISO（中西部、南部和西部部分地區(qū)）
美國(guó)中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)負(fù)責(zé)西部、中西部和南部 15 個(gè)州全部或部分地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行，通常在晴天會(huì)有5500兆瓦的太陽(yáng)能發(fā)電量。
該公司表示，日食可能會(huì)在90分鐘內(nèi)將太陽(yáng)能發(fā)電量減少4000兆瓦，然后再回升3000兆瓦。不過(guò)，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商預(yù)計(jì)不會(huì)因此出現(xiàn)可靠性問(wèn)題。
MISO 在一份運(yùn)營(yíng)報(bào)告中說(shuō)：太陽(yáng)能發(fā)電量將迅速減少，然后再增加，從而導(dǎo)致斜坡需求，并可能造成擁塞管理挑戰(zhàn)。
MISO 計(jì)劃提高儲(chǔ)能要求，還將安排額外的發(fā)電量，以便在需要時(shí)迅速上線。
03
ISO-NE（新英格蘭）
橫跨新英格蘭六個(gè)州的新英格蘭獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ISO-NE）公司表示，日食的全食路徑包括其覆蓋范圍內(nèi)的北部地區(qū)。該公司表示，在天氣晴朗的日子里，約有6,000兆瓦的太陽(yáng)能電力可能會(huì)在日食期間斷電。
該電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商補(bǔ)充說(shuō)，假設(shè)天氣晴朗，這可能意味著太陽(yáng)能發(fā)電總量損失 92%。
太陽(yáng)能將被其他可快速上線的電力資源所取代，如電池儲(chǔ)能、抽水蓄能或天然氣，以滿足需求。
04
NYISO（紐約地區(qū)）
假設(shè)周一天氣晴朗，紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（NYISO）預(yù)計(jì)日食開(kāi)始時(shí)太陽(yáng)能發(fā)電量將達(dá)到3500兆瓦，一小時(shí)內(nèi)將降至300兆瓦，日食結(jié)束后將升至約2000兆瓦。
NYISO表示：近3000兆瓦發(fā)電量的損失是巨大的，即使是在可以預(yù)見(jiàn)的情況下，也需要為系統(tǒng)提供額外資源以彌補(bǔ)損失。
5，PJM （東北部、中西部和南部部分地區(qū)）
PJM運(yùn)營(yíng)商涵蓋中西部、東北部和南部 13 個(gè)州的全部或部分地區(qū)，外加華盛頓特區(qū)。該公司上周四表示，正在為減少4,800兆瓦的并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電量做準(zhǔn)備，這些發(fā)電量原本是可以使用的。
該公司在一份聲明中說(shuō)，PJM 正在通過(guò)推遲計(jì)劃維護(hù)和保持水電資源備用的方式為日食做好準(zhǔn)備。
06
CAISO（加利福尼亞州）
加利福尼亞州距離日食的中心全食路徑較遠(yuǎn)。在將近一個(gè)半小時(shí)的時(shí)間里，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)規(guī)模的太陽(yáng)能發(fā)電量預(yù)計(jì)將減少6349兆瓦，降至7123兆瓦。
加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（CAISO）計(jì)劃通過(guò)確保提供充足的天然氣和水力資源以及可能限制例行維護(hù)來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。
首圖來(lái)源：REUTERS/Carlos Barria
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參考資料：
[1]https://www.world-energy.org/article/41381.html
[2]魔方科學(xué)：2024年日全食來(lái)襲！錯(cuò)過(guò)再等20年？
[3]財(cái)聯(lián)社：遮天蔽日的富貴來(lái)了！明天即將發(fā)生的天文奇觀引爆美國(guó)旅游業(yè)
END
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圖片來(lái)源：Adobe Stock
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