Апрельское затмение будет означать перебои в выработке солнечной энергии, что может привести к перегрузке электрических сетей.

Во время последнего полного солнечного затмения, наблюдаемого в США в августе.21 декабря 2017 года небо потемнело, когда Луна пересекла Солнце.Он блокировал весь солнечный свет, за исключением золотого кольца, видимого вокруг формы Луны, называемого короной.Неудивительно, что выработка солнечной энергии в Северной Америке резко упала на несколько часов, с момента, когда Луна начала закрывать Солнце, до того момента, когда диск Солнца снова стал чистым.

8 апреля 2024 года очередной полное солнечное затмение будет распространяться по всей территории США, что, возможно, приведет к еще большим потерям в производстве солнечной энергии.Хотя это будет второе полное солнечное затмение, видимое в США.менее чем за семь лет такие события — редкое явление.Тем не менее, они представляют собой уникальную проблему для операторов электросетей.

Я космический учёный со страстью к преподаванию физики и астрономии.Хотя я видел много частных затмений Солнца, мне еще предстоит стать свидетелем полного солнечного затмения.Моя поездка в национальный парк Брайс-Каньон в штате Юта в октябре 2023 года, чтобы увидеть «огненное кольцо». кольцевое солнечное затмение было незабываемо, и 8 апреля обязательно застанет меня раздающим очки-затмения снова.

Когда тень Луны закрывает Солнце

В течение солнечное затмение, Луна частично или полностью закрывает вид на Солнце.Поскольку Луна почти в 400 раз меньше Солнца и почти в 400 раз ближе, Тень Луны, видимый с Земли, сужается до ширины от 70 до 100 миль (от 112 до 161 километра).

В этой области, называемой путем полного, наблюдатели видят полное солнечное затмение.Наблюдатели, находящиеся близко к этому пути, но за его пределами, становятся свидетелями частичного затмения Солнца, когда Луна покрывает часть солнечного диска.

Во время полного солнечного затмения 8 апреля 2024 г. путь тотальности в континентальной части СШАпростирается от Техаса на юге до штата Мэн на северо-востоке.В другом месте в США, в Майами, произойдет частичное затмение, во время которого будет закрыто максимум 46% солнечного диска.В Сиэтле, вдали от пути тотальности, Луна покроет лишь максимум 20% Солнца.На юге Техаса, где путь полного затмения впервые пересекает территорию США, затмение продлится чуть менее трех часов, а его продолжительность составит всего 4 минуты 27 секунд.

Растущая зависимость от солнечной энергии

Мировая тенденция к использованию возобновляемых источников энергии привела к значительному увеличению производства солнечной или фотоэлектрической энергии за последнее десятилетие.Мощность производства солнечной энергии составит двойной во всем мире между 2022 и 2028 годами, а также США.теперь имеет возможность генерировать в три раза больше солнечной энергии чем во время полного солнечного затмения 2017 года.

Самым очевидным препятствием для производства солнечной энергии является облачность.В пасмурный день энергия, вырабатываемая солнечными панелями, падает до от 10% до 25% своей продукции в солнечный день.

Североамериканская энергосистема разделена на шесть основных регионов и более 150 локальные и региональные подсетки.Операторы электросистем в каждой местной сети постоянно балансируют объем производства электроэнергии с «нагрузкой» или спросом на электроэнергию со стороны потребителей.

Системные операторы могут использовать энергию из различные механизмы генерации энергии такие как солнечная, ветровая, гидроэлектроэнергия, природный газ и уголь.Местные сети также могут импортировать и экспортировать электроэнергию в свою сеть и из нее по мере необходимости.

Системные операторы имеют точные модели количества солнечной энергии, вырабатываемой в США.ежедневно, и эти модели учитывают части континентальной части США.небо может быть пасмурным.Объединив выработку солнечной энергии с аккумулятором, они смогут получать электроэнергию от солнечной энергии, даже когда солнце не светит – в пасмурные дни или ночью.

Чтобы спланировать затмение, операторам электросистем необходимо выяснить, насколько упадет производство энергии и сколько энергии люди будут черпать из резервов.Например, в день полного солнечного затмения 2017 года производство солнечной энергии в США упал на 25% ниже среднего.

Поскольку производство солнечной энергии во время пика затмения быстро падает, операторам сетей, возможно, придется задействовать резервы со скоростью, которая может вызвать нагрузку на экономику. линии электропередачи.Чтобы обеспечить бесперебойную работу, сетевые операторы будут полагаться на местные резервы и минимизировать передачу электроэнергии. между сетками во время мероприятия.Это должно снизить нагрузку на линии электропередачи в местных сетях и предотвратить временные отключения электроэнергии.

Возобновляемая энергия во время затмений

Солнечная энергия — не единственный тип производства возобновляемой энергии, который отключается во время затмения.Поскольку погода не такая солнечная, температура на пути затмения падает на аж 10 градусов по Фаренгейту (5,5 градусов Цельсия).Более низкие температуры приводят к медленная скорость ветра и меньше выработки энергии ветра.

Во время затмения в августе 2017 года потери в производстве возобновляемой энергии составили почти 6 гигаватт.Это эквивалентно потреблению энергии 600 миллионов светодиодных лампочек или 4,5 миллиона домов.

Сетевые операторы компенсировали это за счет заблаговременного планирования и увеличения выработки электроэнергии в электростанции, работающие на природном газе и угле, которые не зависят от солнечного света.

За время затмения увеличение использования невозобновляемых источников энергии привело примерно к 10 миллионов фунтов дополнительных выбросов углекислого газа.Это примерно столько же, сколько ежегодные выбросы углекислого газа 1000 автомобилей.

8 апреля, глаза по всей территории СШАповернётся вверх чтобы увидеть затменное Солнце.

Благодаря бдительности электросетей свет должен гореть, и наблюдателям не придется беспокоиться ни о чем, кроме потрясающего зрелища в небе.