当地时间4月8日中午,日全食出现在南太平洋上空,墨西哥是首个可以观测到日全食全景的国家。紧接着进入美国境内,第一站是得克萨斯州的达拉斯市,随后一路向东北方向移动,最后由缅因州直达加拿大区域。
据悉,本次日全食最长观测时长达可达4分钟28秒,是2010年以来最长的一次,日偏食将持续两个小时。
美国航空航天局(NASA)此前预估,从南到北,日全食将在美国境内的移动将在一个小时左右。面积之大,时间之久,都让这场天文奇观显得格外特殊。
作为“看天吃饭”的典型代表,本次日全食现象,也得到光伏及电力从业者的广泛关注。
DNV旗下的太阳能建模和预测公司Solcast使用了其晴朗的天空辐照度模型,评估了日食对电网的影响,认为此次日食对发电的影响将比以往日食更大。该公司预测,日食的总体影响将在一些地区造成高达每日总晴空辐照度16%的损失。
美国公共事业级的太阳能发电站和4月8日日食路径
电网公司慌了
为此,美国电网运营商已经做好了最坏的打算。
前不久,几家电网管理机构发布了如何应对日食期间太阳能发电变化的计划。其中提到,在日食期间,受影响地区的发电机将不得不增加其他发电来源的发电量,以补充太阳能发电的减少。
根据Solcast的说法,受影响发电的最长持续时间将超过90分钟,损失最大的区间可达6分钟。Solcast估计,在所有电网中,计算出的最大损失高达39.9GWh,其中家庭屋顶太阳能将损失16.2GWh。
值得一提的是,在此之前,电网运营商通常并不担心日食期间会出现停电或其他重大问题,但今时不同往日,如今太阳能发电量在全美总发电量的占比已达到历史最高。
2017年的日全食期间,美国太阳能发电量就比平均水平下降了25%。如今,美国太阳能发电能力超过139GW,是2017年的三倍,此次日全食对太阳能发电的影响将远超2017年。
好在,储能或将从中发挥巨大作用。如今的美国,足有15.4GW电池存储,而在2017年上一次日食期间,美国只有0.6GW电池储能系统维持运行。
发展太阳能是大势所趋
4月10日,美国能源信息署(EIA)最新数据显示,本次日全食使美国超过6.5GW的太阳能光伏电力完全消失。
据悉,日食于4月8日下午晚些时候掠过美国,太阳能发电系统经历了不同程度的日照限制。全国总计约84.8GW的电力容量全部或部分受到影响。
美国4月8日日食路径
从地区来看,德克萨斯州的光伏电站受到最大影响,损失的光伏发电量将高达90-99%。加州的大部分地区都处于部分遮挡范围内,光伏发电量预计将减少40%-59%,但加州的集中式和分布式装机量都很大,使得日食的影响更为显著。
2017年,日食对电力系统的影响很小,光伏发电仅是美国第五大电力来源,排在天然气、煤炭、核能和水电之后。但7年后,光伏在美国的影响力已经不可同日而语。
自2017年日全食以来,美国的光伏装机量增长迅速。到2023年底,集中式光伏项目装机量达到了91GW,占美国总电力装机的8%。在春夏季节的午间,光伏发电可以成为美国第三大发电来源。
在加州,光伏已经成为了午间发电的最大来源。而在德克萨斯州、佛罗里达州、东海岸其他地区以及西南地区,光伏也已成为午间发电的第二大来源。
日食期间美国公共事业级的太阳能容量最大限度地减少
EIA预计,即使是在日全食期间,光伏发电仍然是美国当天的第三大电力来源,仅次于天然气和核能。
此外,根据美国太阳能工业协会发布的一份报告预测,未来五年,美国太阳能市场还将会有超过一倍的增长。
这份报告显示,到2028年底,美国太阳能市场的总装机容量将达到377GW,远高于2022年年底的142GW的水平。
目前,美国电力部门正在更多转向依赖可再生能源,而太阳能发电量的增速,远超过包括风电和水电在内的的其他能源。
不仅仅是美国,如今,世界各国都在大力投资提高太阳能发电能力,以支持绿色转型,光伏太阳能发电量在过去十年中大幅增长。
IEA预计,太阳能市场将在未来五年内,经历26%的复合年增长率,从2022年到2028年,全球太阳能发电能力将翻一番。到2030年,可再生能源预计将贡献约80%的新发电能力,其中太阳能发电将占新增发电能力的一半以上。