“環太平洋火環”日食將在本週末考驗德克薩斯州的太陽能電力-彭博社

週六發生的日環食將使其路徑中的大部分但不是全部太陽能發電不可用。

攝影師：Tomohiro Ohsumi/Bloomberg

美國電網運營商將面臨處理可再生能源大幅波動的最大受控實驗[在本週的“火圈”日食期間。10月14日天空將變暗，太陽能發電量將迅速減少至28,300吉瓦。這相當於九分之一的美國家庭暫時熄滅燈光，因為太陽被遮蔽，與晴天相比。沒有電網運營商預計會出現電力短缺，許多人正在加強備用供應。但本月的日食將使運營商瞭解他們在明年更大規模的日食以及更緊迫的情況下需要哪些資源在更多可再生能源上線時。](https://hk.outputnews.com/2023/bloomberg/news_2023_09_08_299179)

週六發生的日環食將使其路徑中的大部分但不是全部太陽能發電不可用，因為太陽不會完全被月亮遮蔽。日食將沿着從俄勒岡到德克薩斯的對角線移動，其路徑上的太陽能發電將受到影響。影響將根據時區分階段。

加利福尼亞電網可能在當地時間上午9:30左右看到多達14,500兆瓦的太陽能電力停滯，相對於晴朗的天氣條件。大約20分鐘後，在德克薩斯州，約11,900兆瓦的太陽能發電可能會停滯。大規模太陽能農場將負責大部分下降，儘管約五分之一的總下線電力包括家庭和企業的面板。

“這是一個橫穿全國的每小時6,000英里的陰影，”德克薩斯州電力可靠性委員會首席執行官帕布洛·維加斯説。“當這個陰影橫穿德克薩斯的太陽能農場時，我們將不得不管理一個快速的上升。”

加利福尼亞和美國其他地區預計會看到比2017年日食期間更多的雲，這意味着太陽能在線上的量也不會那麼多。該事件還發生在秋季的一個星期六，此時的需求通常低於冬季或夏季或任何工作日。太陽食的影響基於初步估計。

“好消息是我們知道會發生什麼，”定製能源解決方案有限公司市場情報副總裁芭芭拉·克萊門哈根説，指出日食可能對負荷產生重大影響。“太陽食是每個地區都將關注的事情。”

超過三分之一的太陽能發電廠將位於至少50%太陽被遮擋的區域

來源：NASA，美國能源信息管理局

注：數據僅適用於美國本土

太陽能發電可預測地在第一縷陽光照射到面板時從睡眠模式中甦醒，然後在兩到三個小時內急劇增加。負責監督該州電網的加利福尼亞獨立系統操作員估計，根據電網數據，太陽能輸出將以每分鐘85兆瓦的速度下降到日食的高峯時段。隨着日食過去，太陽將變得更強，輸出將以每分鐘120兆瓦的速度恢復增長。作為對比，加利福尼亞在普通日子看到的最大增長速度是每分鐘24兆瓦。

在德克薩斯州，日食的高峯期接近太陽能發電量的增長尾聲，大約在中午11:50，根據德克薩斯州電力可靠性委員會（ERCOT）的説法，該州的電網運營商。在中午結束的那個小時，光伏發電規模可能會降至約2,200兆瓦，比預期在週日同一時間段內的太陽能輸出低約9,900兆瓦。

加利福尼亞州和德克薩斯州在全國擁有最多的太陽能發電裝機量。這兩個州的電網運營商習慣於執行管理可再生能源間歇性的複雜舞蹈，包括擁有能夠迅速上線的煤炭和天然氣裝置，越來越多的電池儲能以及甚至有能力要求家庭和企業調節其能源使用。所有這些在日食期間都將發揮作用。加利福尼亞獨立系統運營商表示計劃利用電池、水力和燃氣資源來滿足需求。

日食將產生雙重影響，這在這兩個州尤為引人注目，因為它們不僅擁有大規模的太陽能發電，而且在電錶後面安裝了大量的屋頂太陽能。根據公開數據估計，在日食高峯期，加利福尼亞的屋頂太陽能發電量下降可能會使需求增加超過4,800兆瓦，在德克薩斯州主要電網上可能增加2,000兆瓦。這些數字不包括在事件期間可能啓動的任何消費者擁有的電池。加利福尼亞獨立系統運營商還估計，風速在日食期間可能會下降2到6英里/小時，這將使風力發電減少約10%。

日食將導致德克薩斯州太陽能發電量下降

預測每小時的電網規模太陽能發電量，10月12日至10月16日

來源：德克薩斯州電力可靠性委員會。

注：數據截至10月10日上午10點中部時間。

日食的高峯期 - 或環食 - 將持續約4到5分鐘。內華達州、猶他州、亞利桑那州、科羅拉多州和新墨西哥州的部分地區也將處於日食的直接路徑上，並面臨類似挑戰。根據加利福尼亞ISO的數據，西部地區至少還安裝了另外16,700兆瓦的太陽能。日食將使那裏的太陽能發電量減少65%至90%。這意味着在一個本應是晴朗的日子裏，多達10,900兆瓦的太陽能將被閒置。儘管根據地理位置，該地區日食對該地區的影響的估計並不readily可用。

即使不會看到太陽近乎完全被遮住的州也會感受到日食的影響。

中部獨立系統操作者運營的中部美洲電網可能會有多達1,000兆瓦的太陽能下線 - 或者是電網太陽能容量的約三分之一 - 集中在電網的南部，從上午9:30到下午12:30中部時間。儘管紐約不在10月日食的直接路徑上，但該州的電網運營商預計在日食期間將有730兆瓦的公用規模和幕後太陽能不可用。

最終，秋季環食日食是明年4月全食日食的試運行，屆時太陽將完全被遮蔽。德克薩斯州直接處於這兩次事件的路徑上。春季日食的軌跡將從德克薩斯州斜穿過東北部的新英格蘭地區。德克薩斯州正處於太陽能發電繁榮期中，Ercot的數據顯示，供應將受到更大影響。

儘管這些事件是可以預測的，但由於目前電網上太陽能的數量遠遠超過2017年8月的日食，加利福尼亞和德克薩斯的電力市場可能會出現一些價格波動。全國範圍內的能源價格在全食期間下跌，但隨後加利福尼亞現貨電力價格暴跌至負值 — 當太陽能發電重新上線時，一些發電廠必須支付其他人來接受他們的電力。如果出現短暫的緊急情況，需要迅速啓用更昂貴的供應，價格也可能在某些地區飆升。商品貿易商Mercuria Energy America的Ercot電力交易主管路易斯·盧戈預計，在日前市場中，日食期間的電力價格可能會上漲，儘管從定價的角度來看，最終可能是一個“無關緊要的”事件。

“從運營的角度來看，這可能會更有趣，”他補充道。

根據電力零售商章魚能源的首席執行官邁克爾·李的説法，日食是一個測試需求響應的機會，以及消費者如何在短期內減少能源使用，以減輕電網壓力的可預測和可控制的方式。章魚能源為家庭提供計劃，以減少用電量換取補償或積分。

“德克薩斯州在靈活需求方面投資不足，因為我們總是談論新的發電廠供應，”李説。“這個事件只持續一個小時，而在人們通常會在户外觀看日食時管理數百萬個恆温器是易如反掌的。”

向清潔能源的過渡意味着可再生能源將在未來幾十年中佔據越來越大的電力生產份額。這將需要找到不同的方法來管理電網，包括應對發電低谷。加利福尼亞ISO的短期預測主管安伯·莫特利表示，儘管電網已經可以快速對供求突然波動做出反應，通過快速調整備用發電廠或電池的輸出，但隨着更多的風能和太陽能接入電網，這種波動將變得更加劇烈。

日食“是一種看到您增加的斜坡率的方式，隨着可再生能源在系統中的滲透增長，會發生這種情況，資源如何被調度並展示其靈活性，”她説。“這是對未來的一瞥。”