四月的日食将意味着太阳能发电的中断，这可能会给电网带来压力

最近一次在美国可见的日全食是在 8 月 12 日。2017年12月21日，月亮从太阳前面穿过，天空变暗了。它阻挡了所有阳光——除了月球形状周围可见的金色环（称为日冕）的阳光。毫不奇怪，从月球开始遮挡太阳的那一刻到太阳圆盘再次变得清晰，整个北美的太阳能发电量直线下降了几个小时。

2024 年 4 月 8 日，另一 日全食 将横扫美国，可能导致太阳能发电损失更大。尽管这将是美国第二次可见的日全食在不到七年的时间里，这些事件很少发生。然而，它们对电网运营商提出了独特的挑战。

我是一名太空科学家 热衷于教授物理和天文学。虽然我看过很多次日偏食，但我还没有目睹过日全食。2023 年 10 月，我前往犹他州布莱斯峡谷国家公园观看“火环”的公路旅行 日环食 令人难忘，4月8日我一定会分发 日食眼镜 再次。

当月亮的影子挡住了太阳

期间 日食, ，月球部分或完全遮挡了太阳的视线。由于月球比太阳小近 400 倍， 近400倍, ， 这 月亮的影子, ，从地球上可见，逐渐变细至宽度 70 至 100 英里 （112 至 161 公里）。

在这个被称为全食路径的区域内，观察者可以看到日全食。靠近这条路径但在这条路径之外的观察者目睹了日偏食，其中月球覆盖了太阳圆盘的一小部分。

2024 年 4 月 8 日日全食期间， 整体性路径 在美国大陆将从南部的德克萨斯州延伸到东北部的缅因州。在美国其他地方，迈阿密将看到日偏食，其中最多 46% 的太阳圆盘被遮挡。在远离全食路径的西雅图，月球最多只能覆盖 20%的太阳. 。在德克萨斯州南部，全食路径首先进入美国，日全食将持续不到三个小时，全食时间仅为 4 分 27 秒。

对太阳能的依赖日益增加

在过去的十年里，全球可再生能源的发展趋势是太阳能或光伏发电的显着增加。太阳能发电容量设定为 全球双倍 2022 年至 2028 年，以及美国现在有能力产生 太阳能多三倍 比 2017 年日全食时还要多。

太阳能发电最明显的障碍是云层。在阴天，太阳能电池板产生的能量下降到 10% 至 25% 其在晴天的输出。

北美输电网分为 六大区域 和 超过150 本地和区域子网格。每个地方电网的电力系统运营商不断平衡发电量与“负载”或消费者的电力需求。

系统操作员可以利用以下能源 各种发电机制 如太阳能、风能、水力发电、天然气和煤炭。当地电网还可以根据需要向电网输入和输出电力。

系统运营商拥有全美太阳能发电量的准确模型。每天，这些模型涵盖了美国大陆的部分地区。可能会有多云的天空。通过将太阳能发电与电池存储相结合，即使在阴天或夜间没有阳光的情况下，他们也可以从太阳能中获取电力。

为了应对日食，电力系统运营商需要计算出能源产量将会下降多少，以及人们将从储备中汲取多少电力。以2017年日全食当天为例，美国的太阳能发电 下降了 25% 低于平均水平。

由于太阳能发电量在日食高峰期间迅速下降，电网运营商可能需要以可能导致电力紧张的速度利用储备。 输电线路. 。为了保持平稳运行，电网运营商将依靠当地储备并尽量减少电力传输 网格之间 活动期间。这应该会减轻当地电网输电线路的负担并防止暂时停电。

日食期间的可再生能源

太阳能并不是唯一一种在日食期间出现故障的可再生能源发电类型。由于天气不那么晴朗，日食沿途的气温下降了 10 华氏度 （5.5 摄氏度）。较低的温度导致 风速较慢 以及风力发电量较少。

2017 年 8 月日食期间，可再生能源发电损失总计近 6吉瓦. 。这相当于能源消耗 6亿个LED灯泡 或者 450 万户家庭.

电网运营商通过提前规划和增加发电量来获得补偿 天然气和燃煤发电厂, ，不依赖于阳光。

在日食期间，不可再生能源使用的增加导致大约 1000万英镑 额外的二氧化碳排放量。这大约是 1,000 辆汽车每年的二氧化碳排放量。

4月8日， 目光遍布美国会向上转 瞥见日食的太阳。

由于电网运营商保持警惕，灯光应该一直亮着，观察者除了天空中令人惊叹的表演之外不必担心任何事情。