電網(wǎng)公司慌了，4分鐘日全食，讓美國6.5GW光伏電力消失？
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2024-04-11
核心提示：
DNV旗下的太陽能建模和預(yù)測(cè)公司Solcast使用了其晴朗的天空輻照度模型，評(píng)估了日食對(duì)電網(wǎng)的影響，認(rèn)為此次日食對(duì)發(fā)電的影響將比以往日食更大。該公司預(yù)測(cè)，日食的總體影響將在一些地區(qū)造成高達(dá)每日總晴空輻照度16%的損失。
2024年全球唯一一次日全食，于北美時(shí)間4月8日下午（北京時(shí)間4月9日凌晨）在北美地區(qū)上演。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月8日中午，日全食出現(xiàn)在南太平洋上空，墨西哥是首個(gè)可以觀測(cè)到日全食全景的國家。緊接著進(jìn)入美國境內(nèi)，第一站是得克薩斯州的達(dá)拉斯市，隨后一路向東北方向移動(dòng)，最后由緬因州直達(dá)加拿大區(qū)域。
據(jù)悉，本次日全食最長觀測(cè)時(shí)長達(dá)可達(dá)4分鐘28秒，是2010年以來最長的一次，日偏食將持續(xù)兩個(gè)小時(shí)。
美國航空航天局（NASA)此前預(yù)估，從南到北，日全食將在美國境內(nèi)的移動(dòng)將在一個(gè)小時(shí)左右。面積之大，時(shí)間之久，都讓這場(chǎng)天文奇觀顯得格外特殊。
作為“看天吃飯”的典型代表，本次日全食現(xiàn)象，也得到光伏及電力從業(yè)者的廣泛關(guān)注。
DNV旗下的太陽能建模和預(yù)測(cè)公司Solcast使用了其晴朗的天空輻照度模型，評(píng)估了日食對(duì)電網(wǎng)的影響，認(rèn)為此次日食對(duì)發(fā)電的影響將比以往日食更大。該公司預(yù)測(cè)，日食的總體影響將在一些地區(qū)造成高達(dá)每日總晴空輻照度16%的損失。
美國公共事業(yè)級(jí)的太陽能發(fā)電站和4月8日日食路徑
電網(wǎng)公司慌了
為此，美國電網(wǎng)運(yùn)營商已經(jīng)做好了最壞的打算。
前不久，幾家電網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)發(fā)布了如何應(yīng)對(duì)日食期間太陽能發(fā)電變化的計(jì)劃。其中提到，在日食期間，受影響地區(qū)的發(fā)電機(jī)將不得不增加其他發(fā)電來源的發(fā)電量，以補(bǔ)充太陽能發(fā)電的減少。
根據(jù)Solcast的說法，受影響發(fā)電的最長持續(xù)時(shí)間將超過90分鐘，損失最大的區(qū)間可達(dá)6分鐘。Solcast估計(jì)，在所有電網(wǎng)中，計(jì)算出的最大損失高達(dá)39.9GWh，其中家庭屋頂太陽能將損失16.2GWh。
值得一提的是，在此之前，電網(wǎng)運(yùn)營商通常并不擔(dān)心日食期間會(huì)出現(xiàn)停電或其他重大問題，但今時(shí)不同往日，如今太陽能發(fā)電量在全美總發(fā)電量的占比已達(dá)到歷史最高。
2017年的日全食期間，美國太陽能發(fā)電量就比平均水平下降了25%。如今，美國太陽能發(fā)電能力超過139GW，是2017年的三倍，此次日全食對(duì)太陽能發(fā)電的影響將遠(yuǎn)超2017年。
好在，儲(chǔ)能或?qū)闹邪l(fā)揮巨大作用。如今的美國，足有15.4GW電池存儲(chǔ)，而在2017年上一次日食期間，美國只有0.6GW電池儲(chǔ)能系統(tǒng)維持運(yùn)行。
發(fā)展太陽能是大勢(shì)所趨
4月10日，美國能源信息署（EIA）最新數(shù)據(jù)顯示，本次日全食使美國超過6.5GW的太陽能光伏電力完全消失。
據(jù)悉，日食于4月8日下午晚些時(shí)候掠過美國，太陽能發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)歷了不同程度的日照限制。全國總計(jì)約84.8GW的電力容量全部或部分受到影響。
美國4月8日日食路徑
從地區(qū)來看，德克薩斯州的光伏電站受到最大影響，損失的光伏發(fā)電量將高達(dá)90-99%。加州的大部分地區(qū)都處于部分遮擋范圍內(nèi)，光伏發(fā)電量預(yù)計(jì)將減少40%-59%，但加州的集中式和分布式裝機(jī)量都很大，使得日食的影響更為顯著。
2017年，日食對(duì)電力系統(tǒng)的影響很小，光伏發(fā)電僅是美國第五大電力來源，排在天然氣、煤炭、核能和水電之后。但7年后，光伏在美國的影響力已經(jīng)不可同日而語。
自2017年日全食以來，美國的光伏裝機(jī)量增長迅速。到2023年底，集中式光伏項(xiàng)目裝機(jī)量達(dá)到了91GW，占美國總電力裝機(jī)的8%。在春夏季節(jié)的午間，光伏發(fā)電可以成為美國第三大發(fā)電來源。
在加州，光伏已經(jīng)成為了午間發(fā)電的最大來源。而在德克薩斯州、佛羅里達(dá)州、東海岸其他地區(qū)以及西南地區(qū)，光伏也已成為午間發(fā)電的第二大來源。
日食期間美國公共事業(yè)級(jí)的太陽能容量最大限度地減少
EIA預(yù)計(jì)，即使是在日全食期間，光伏發(fā)電仍然是美國當(dāng)天的第三大電力來源，僅次于天然氣和核能。
此外，根據(jù)美國太陽能工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的一份報(bào)告預(yù)測(cè)，未來五年，美國太陽能市場(chǎng)還將會(huì)有超過一倍的增長。
這份報(bào)告顯示，到2028年底，美國太陽能市場(chǎng)的總裝機(jī)容量將達(dá)到377GW，遠(yuǎn)高于2022年年底的142GW的水平。
目前，美國電力部門正在更多轉(zhuǎn)向依賴可再生能源，而太陽能發(fā)電量的增速，遠(yuǎn)超過包括風(fēng)電和水電在內(nèi)的的其他能源。
不僅僅是美國，如今，世界各國都在大力投資提高太陽能發(fā)電能力，以支持綠色轉(zhuǎn)型，光伏太陽能發(fā)電量在過去十年中大幅增長。
IEA預(yù)計(jì)，太陽能市場(chǎng)將在未來五年內(nèi)，經(jīng)歷26%的復(fù)合年增長率，從2022年到2028年，全球太陽能發(fā)電能力將翻一番。到2030年，可再生能源預(yù)計(jì)將貢獻(xiàn)約80%的新發(fā)電能力，其中太陽能發(fā)電將占新增發(fā)電能力的一半以上。