當地時間4月8日中午,日全食出現在南太平洋上空,墨西哥是首個可以觀測到日全食全景的國家。緊接著進入美國境內,第一站是得克薩斯州的達拉斯市,隨后一路向東北方向移動,最后由緬因州直達加拿大區域。
據悉,本次日全食最長觀測時長達可達4分鐘28秒,是2010年以來最長的一次,日偏食將持續兩個小時。
美國航空航天局(NASA)此前預估,從南到北,日全食將在美國境內的移動將在一個小時左右。面積之大,時間之久,都讓這場天文奇觀顯得格外特殊。
作為“看天吃飯”的典型代表,本次日全食現象,也得到光伏及電力從業者的廣泛關注。
DNV旗下的太陽能建模和預測公司Solcast使用了其晴朗的天空輻照度模型,評估了日食對電網的影響,認為此次日食對發電的影響將比以往日食更大。該公司預測,日食的總體影響將在一些地區造成高達每日總晴空輻照度16%的損失。
美國公共事業級的太陽能發電站和4月8日日食路徑
電網公司慌了
為此,美國電網運營商已經做好了最壞的打算。
前不久,幾家電網管理機構發布了如何應對日食期間太陽能發電變化的計劃。其中提到,在日食期間,受影響地區的發電機將不得不增加其他發電來源的發電量,以補充太陽能發電的減少。
根據Solcast的說法,受影響發電的最長持續時間將超過90分鐘,損失最大的區間可達6分鐘。Solcast估計,在所有電網中,計算出的最大損失高達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,電網運營商通常并不擔心日食期間會出現停電或其他重大問題,但今時不同往日,如今太陽能發電量在全美總發電量的占比已達到歷史最高。
2017年的日全食期間,美國太陽能發電量就比平均水平下降了25%。如今,美國太陽能發電能力超過139GW,是2017年的三倍,此次日全食對太陽能發電的影響將遠超2017年。
好在,儲能或將從中發揮巨大作用。如今的美國,足有15.4GW電池存儲,而在2017年上一次日食期間,美國只有0.6GW電池儲能系統維持運行。
發展太陽能是大勢所趨
4月10日,美國能源信息署(EIA)最新數據顯示,本次日全食使美國超過6.5GW的太陽能光伏電力完全消失。
據悉,日食于4月8日下午晚些時候掠過美國,太陽能發電系統經歷了不同程度的日照限制。全國總計約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
從地區來看,德克薩斯州的光伏電站受到最大影響,損失的光伏發電量將高達90-99%。加州的大部分地區都處于部分遮擋范圍內,光伏發電量預計將減少40%-59%,但加州的集中式和分布式裝機量都很大,使得日食的影響更為顯著。
2017年,日食對電力系統的影響很小,光伏發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不可同日而語。
自2017年日全食以來,美國的光伏裝機量增長迅速。到2023年底,集中式光伏項目裝機量達到了91GW,占美國總電力裝機的8%。在春夏季節的午間,光伏發電可以成為美國第三大發電來源。
在加州,光伏已經成為了午間發電的最大來源。而在德克薩斯州、佛羅里達州、東海岸其他地區以及西南地區,光伏也已成為午間發電的第二大來源。
日食期間美國公共事業級的太陽能容量最大限度地減少
EIA預計,即使是在日全食期間,光伏發電仍然是美國當天的第三大電力來源,僅次于天然氣和核能。
此外,根據美國太陽能工業協會發布的一份報告預測,未來五年,美國太陽能市場還將會有超過一倍的增長。
這份報告顯示,到2028年底,美國太陽能市場的總裝機容量將達到377GW,遠高于2022年年底的142GW的水平。
目前,美國電力部門正在更多轉向依賴可再生能源,而太陽能發電量的增速,遠超過包括風電和水電在內的的其他能源。
不僅僅是美國,如今,世界各國都在大力投資提高太陽能發電能力,以支持綠色轉型,光伏太陽能發電量在過去十年中大幅增長。
IEA預計,太陽能市場將在未來五年內,經歷26%的復合年增長率,從2022年到2028年,全球太陽能發電能力將翻一番。到2030年,可再生能源預計將貢獻約80%的新發電能力,其中太陽能發電將占新增發電能力的一半以上。