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日全食来袭有人欢喜有人愁,美国太阳能业大呼伤不起

发布时间:2017-08-12
美国将于当地时间8月21日迎来超级大日食,这也将是该国近99年来首次出现日全食带自西海岸至东海岸跨越全境的奇观。对于天文爱好者,这是难得一见的奇观,但对于太阳能发电运营商来说,这却是一大烦恼。

在日全食发生当天,被全食带扫过的地带将在数分钟内经历天亮-天黑-再天亮的过程,这意味着太阳能光伏电站也会在食甚阶段停止发电,然后再重新恢复发电,对于与其连接的电网而言,短时间内输电负荷的急剧波动对于设施的稳定性将是极大的考验。
日全食来袭有人欢喜有人愁,美国太阳能业大呼伤不起

好在,据美国能源信息署(EIA)的数据,全美多达1900座太阳能发电场会受到日食的影响。不过,大部分设施位于偏食带,也就是其阳光供给并不会完全断绝,位于全食带的设施仅有极少数,因此,电网安全性仍能够得到保障。

EIA预计,在日全食发生的3分钟内,有17座太阳能电厂会陷入完全的黑暗,它们主要位于俄勒冈州东部。而在北卡罗来纳州和佐治亚州的上百座电厂则会面对太阳被遮盖超过九成的状况,全美在日食食分超过0.7区域的太阳能发电场则最少会损失6000兆瓦的发电能力。

因此,在日食期间,受影响区域的电力企业可能启用备用发电来源以满足电能需求。通常来说,电力企业都储备有额外的备用火力发电机组来在需求高峰期间紧急投入运行,以确保电网的安全运转,避免停电事故发生。这些备用机组通常使用天然气驱动,相比常规机组可以更快速地开机与停机。

EIA预计,受日全食影响最严重的地区将是东海岸的北卡罗来纳州,因为日全食发生在当地时间夏令时的下午1-3点,而这正是太阳能发电的高峰时段。该州大部分区域会出现太阳被月球阴影遮盖超过90%甚至完全遮盖的情况。
(美国太阳能发电设施分布及受日食影响状况如下图:)
日全食来袭有人欢喜有人愁,美国太阳能业大呼伤不起

美国杜克能源公司预计,在日全食发生的一个半小时内,光是其麾下的太阳能发电容量损失可达2500兆瓦,而备用发电机组在此期间也将全面就位。

而这次日全食所带来的超乎预期的影响,也凸显了可再生能源对于美国能源结构日益显著的重要性。今年3-4月间,美国全月风电和太阳能发电总量已经超过了核电总发电亮,这是自1984年7月以来首见。

在这次大日食之后,美国将于2014年4月8日再度迎来日全食奇观。而再下一次扫过美国的日全食,则要等到2045年。
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