O eclipse de abril significará interrupções na geração de energia solar, o que poderá sobrecarregar as redes elétricas

Durante o mais recente eclipse solar total visível nos EUA, em agosto.No dia 21 de outubro de 2017, os céus escureceram quando a Lua passou na frente do Sol.Bloqueou toda a luz solar – exceto a de um anel dourado visível ao redor da forma da Lua, chamado coroa.Não é de surpreender que a geração de energia solar na América do Norte tenha despencado durante várias horas, desde o primeiro momento em que a Lua começou a obscurecer o Sol até quando o disco solar ficou limpo novamente.

Em 8 de abril de 2024, outro eclipse solar total irá percorrer os EUA, causando talvez uma perda ainda maior de geração de energia solar.Embora este seja o segundo eclipse solar total visível nos EUAem menos de sete anos, esses eventos são uma ocorrência rara.No entanto, representam um desafio único para os operadores de redes eléctricas.

Eu sou um cientista espacial com paixão pelo ensino de física e astronomia.Embora eu tenha visto muitos eclipses parciais do Sol, ainda não testemunhei um eclipse solar total.Minha viagem ao Parque Nacional Bryce Canyon, em Utah, em outubro de 2023 para ver o “anel de fogo” eclipse solar anular foi inesquecível, e o dia 8 de abril certamente me encontrará distribuindo óculos eclipse outra vez.

Quando a sombra da Lua bloqueia o Sol

Durante um eclipse solar, a Lua bloqueia parcial ou completamente a visão do Sol.Como a Lua é quase 400 vezes menor que o Sol e quase 400 vezes mais perto, o sombra da lua, visível da Terra, diminui para uma largura de 70 a 100 milhas (112 a 161 quilômetros).

Dentro desta região, chamada de caminho da totalidade, os observadores veem um eclipse solar total.Observadores próximos, mas fora deste caminho, testemunham um eclipse parcial do Sol, onde a Lua cobre uma fração do disco solar.

Durante o eclipse solar total de 8 de abril de 2024, o caminho da totalidade no continente dos EUAse estenderá do Texas, no sul, até o Maine, no nordeste.Em outras partes dos EUA, Miami verá um eclipse parcial no qual um máximo de 46% do disco solar ficará obscurecido.Em Seattle, longe do caminho da totalidade, a Lua cobrirá apenas um máximo de 20% do Sol.No sul do Texas, onde o caminho da totalidade cruza pela primeira vez os EUA, o eclipse durará pouco menos de três horas, com a totalidade apenas 4 minutos e 27 segundos.

Crescente dependência da energia solar

A tendência mundial em direção às energias renováveis ​​tem visto um aumento significativo na geração de energia solar ou fotovoltaica na última década.A capacidade de geração de energia solar está definida para dobrar em todo o mundo entre 2022 e 2028, e os EUAagora tem capacidade para gerar três vezes mais energia solar do que na época do eclipse solar total de 2017.

O obstáculo mais óbvio à geração de energia solar é a cobertura de nuvens.Num dia nublado, a energia produzida pelos painéis solares cai para 10% a 25% de sua produção em um dia ensolarado.

A rede de transmissão de energia da América do Norte está dividida em seis grandes regiões e mais de 150 sub-redes locais e regionais.Os operadores do sistema eléctrico em cada rede local equilibram continuamente a quantidade de produção de electricidade com a “carga”, ou a procura de electricidade pelos consumidores.

Os operadores do sistema podem aproveitar a energia de vários mecanismos de geração de energia como solar, eólica, hidrelétrica, gás natural e carvão.As redes locais também podem importar e exportar eletricidade de e para a sua rede, conforme necessário.

Os operadores do sistema têm modelos precisos para a quantidade de energia solar gerada nos EUA.diariamente, e esses modelos são responsáveis ​​por partes do território continental dos EUA.que pode ter céu nublado.Ao combinar a geração de energia solar com o armazenamento por bateria, eles podem acessar a eletricidade proveniente da energia solar mesmo quando o Sol não está brilhando – em dias nublados ou à noite.

Para planejar um eclipse, os operadores do sistema elétrico precisam descobrir quanto a produção de energia diminuirá e quanta energia as pessoas extrairão das reservas.No dia do eclipse solar total de 2017, por exemplo, a geração de energia solar nos EUA caiu 25% abaixo da média.

Como a produção de energia solar cai rapidamente durante o pico do eclipse, os operadores da rede podem precisar explorar as reservas a uma taxa que pode sobrecarregar a energia. linhas de transmissão elétrica.Para tentar manter tudo funcionando sem problemas, os operadores da rede contarão com reservas locais e minimizarão a transferência de energia entre grades durante o evento.Isto deverá diminuir a carga sobre as linhas de transmissão nas redes locais e evitar apagões temporários.

Energia renovável durante eclipses

A energia solar não é o único tipo de geração de energia renovável que diminui durante um eclipse.Como não está tão ensolarado, as temperaturas ao longo do caminho do eclipse caem tanto quanto 10 graus Fahrenheit (5,5 graus Celsius).Temperaturas mais baixas levam a velocidades mais lentas do vento e menos geração de energia eólica.

Durante o eclipse de agosto de 2017, a perda de geração de energia renovável totalizou quase 6 gigawatts.Isso é equivalente ao uso de energia de 600 milhões de lâmpadas LED ou 4,5 milhões de casas.

Os operadores de rede são compensados ​​pelo planejamento antecipado e pelo aumento da geração de energia em usinas movidas a gás natural e carvão, que não dependem da luz solar.

Durante o eclipse, este aumento no uso de energia não renovável levou a aproximadamente 10 milhões de libras de emissões extras de dióxido de carbono.Isso representa aproximadamente as emissões anuais de dióxido de carbono de 1.000 carros.

Em 8 de abril, olhos em todos os EUAvai virar para cima para ter um vislumbre do Sol eclipsado.

Graças à vigilância dos operadores da rede elétrica, as luzes deverão permanecer acesas e os observadores não terão que se preocupar com nada além do espetáculo deslumbrante no céu.