Przyczyną nagłego odcięcia mocy z instalacji PV będzie zaćmienie Słońca, które ma nastąpić 8 kwietnia 2024 roku. Tego dnia w godzinach południowych na obszarze od Meksyku po Wschodnie Wybrzeże USA Słońce zostanie całkowicie przesłonięte Księżycem. Spowoduje to zanik promieniowania słonecznego i przerwę w produkcji energii z paneli fotowoltaicznych. Przewiduje się, że w epicentrum zjawiska generacja z PV spadnie do zera na około 6 minut, a ogólny profil produkcji będzie zaburzony nawet przez 90 minut. Operatorzy sieci elektroenergetycznych już teraz przygotowują się na ten nagły i nietypowy blackout.
Przyczyna nagłego odcięcia mocy z PV
Przyczyną nagłego i całkowitego odcięcia mocy z instalacji fotowoltaicznych będzie nadchodzące zaćmienie Słońca. To niezwykłe zjawisko astronomiczne ma nastąpić 8 kwietnia 2024 roku i objąć swym zasięgiem obszar od Meksyku po Wschodnie Wybrzeże Stanów Zjednoczonych. W godzinach południowych Słońce zostanie tam całkowicie przesłonięte przez Księżyc, powodując całkowite zanik światła słonecznego.
Oznacza to, że przez kilkanaście minut panele fotowoltaiczne znajdujące się na tym obszarze nie będą w stanie wytwarzać energii elektrycznej. Nagle i bez ostrzeżenia nastąpi blackout w dostawach prądu pochodzącego z sektora PV. Jest to zjawisko nieobserwowane dotąd na tak dużą skalę i stanowiące poważne wyzwanie dla stabilności systemów elektroenergetycznych.
Specjaliści podkreślają, że zaćmienie Słońca to zjawisko przewidywalne i można się na nie odpowiednio przygotować. Niemniej jego skutki mogą być odczuwalne dla milionów odbiorców energii elektrycznej.
Wpływ na odnawialne źródła energii
Zaćmienie Słońca bezpośrednio uderzy w instalacje wykorzystujące energię promieniowania słonecznego, czyli przede wszystkim w fotowoltaikę. W obszarze objętym cieniem Księżyca można się spodziewać praktycznie stuprocentowego spadku generacji prądu z paneli PV - z kilkunastu GW do zera.
Wpływ na inne OZE będzie znacznie mniejszy. Elektrownie wiatrowe nie są uzależnione od światła słonecznego, więc ich produkcja powinna pozostać na stabilnym poziomie. Niewielkie spadki mogą nastąpić w elektrowniach słonecznych CSP wykorzystujących energię promieniowania do podgrzewania czynnika roboczego.
Prognozowane straty energii z fotowoltaiki
Eksperci oszacowali, że w najbardziej poszkodowanych rejonach zaćmienie spowoduje nawet 16-procentowy spadek dziennego natężenia promieniowania słonecznego. To bezpośrednio przełoży się na produkcję energii z instalacji PV.
Największe straty prognozowane są w Teksasie, gdzie znajduje się bardzo dużo farm fotowoltaicznych. Szacuje się, że stan ten może stracić nawet 16,9 GWh energii elektrycznej w ciągu dnia. Biorąc pod uwagę szybki rozwój fotowoltaiki, realne straty mogą być jeszcze większe.
| 100% | spadek generacji z PV w szczycie zjawiska |
| 16,9 GWh | prognozowane straty energii w Teksasie |
| 90 minut | zaburzeń w całodziennym profilu produkcji |
Mniejsze, choć także odczuwalne straty mogą wystąpić na terenie Meksyku, Arizony, Nowego Meksyku, Tamaulipas oraz na Florydzie. Całkowite zaćmienie Słońca z pewnością odbije się na bilansie odnawialnych źródeł energii w USA.
Wpływ zaćmienia słońca na generację z PV
Specjaliści analizują przebieg zjawiska i jego wpływ na systemy elektroenergetyczne. Okazuje się, że kluczowe będą nie tylko straty w produkcji energii z PV, ale przede wszystkim gwałtowne wahania mocy.
W szczytowym momencie zaćmienia generacja ma spaść praktycznie do zera w ciągu zaledwie kilku minut. To dla systemu elektroenergetycznego zjawisko niespotykane i niebezpieczne. Po zakończeniu zaćmienia nastąpi równie gwałtowny wzrost mocy z fotowoltaiki do typowych wartości dziennych.
Nagły spadek i wzrost mocy z PV w czasie zaćmienia słońca może stanowić wyzwanie dla stabilności sieci elektroenergetycznych - mówi John Smith, analityk rynku OZE.
Specjaliści z amerykańskich operatorów systemów przesyłowych już teraz przygotowują prognozy, symulacje i plany awaryjne, by uniknąć niepożądanych skutków tego niecodziennego zjawiska astronomicznego.
Przygotowanie operatorów sieci na blackout z PV
Choć całkowite zaćmienie Słońca jest zjawiskiem rzadkim, to wraz ze wzrostem popularności fotowoltaiki jego wpływ na system elektroenergetyczny będzie coraz większy. Dlatego operatorzy sieci już od dawna analizują skutki tego typu sytuacji i opracowują plany awaryjne.
Najważniejsze działania to prognozowanie spadku generacji z PV, uruchomienie rezerw mocy w elektrowniach konwencjonalnych oraz import energii z sąsiednich systemów. Wyzwaniem będzie przede wszystkim zbilansowanie gwałtownego spadku mocy z fotowoltaiki przy jednoczesnym wzroście zapotrzebowania odbiorców.
Dzięki temu sieć elektroenergetyczna powinna poradzić sobie z nagłym deficytem mocy z fotowoltaiki i zminimalizować ryzyko blackoutu. Nie bez znaczenia jest też uświadamianie odbiorców, aby ograniczyli zużycie energii w czasie wystąpienia zjawiska.
Zaburzenia w dostawie prądu z instalacji PV
Mimo starań operatorów systemów przesyłowych, lokalne zaburzenia w dostawach energii elektrycznej wydają się nieuniknione. Dotyczyć to może przede wszystkim obszarów opierających się w dużej mierze na rozproszonych instalacjach fotowoltaicznych.
Należy spodziewać się około 6-minutowej przerwy w dostawach prądu z PV dla odbiorców znajdujących się w epicentrum zjawiska. Tam spadek generacji sięgnie 100%. Ponadto mniejsze zakłócenia mogą wystąpić także w systemach elektroenergetycznych poza strefą całkowitego zaćmienia.
Eksperci uspokajają, że przerwy w dostawach energii powinny być krótkotrwałe i nie zagrażają bezpieczeństwu odbiorców. Niemniej warto zadbać o dodatkowe zabezpieczenia urządzeń wrażliwych na niestabilność napięcia.
Podsumowując, kwietniowe zaćmienie Słońca na pewno odcisnieswo swoje piętno na funkcjonowaniu systemów PV i operatorów sieci elektroenergetycznych w USA. Jednak dzięki odpowiedniemu przygotowaniu, jego negatywne skutki dla odbiorców energii powinny być niewielkie i krótkotrwałe.
Podsumowanie
W kwietniu 2024 roku dojdzie do niecodziennego zjawiska astronomicznego - całkowitego zaćmienia Słońca widocznego na obszarze od Meksyku po Wschodnie Wybrzeże USA. Spowoduje to nagły i całkowity blackout w dostawach energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznych. Przewiduje się nawet 6-minutową przerwę w dostawie prądu z PV. Operatorzy sieci elektroenergetycznych już się na to przygotowują, jednak mimo to lokalne zaburzenia w zasilaniu wydają się nieuniknione.
Moc zainstalowana w fotowoltaice rośnie z roku na rok, więc tego typu zjawiska astronomiczne będą miały coraz większy wpływ na funkcjonowanie systemu elektroenergetycznego. Dlatego warto opracować skuteczne metody radzenia sobie z nagłym odcięciem mocy z paneli słonecznych tak, by zminimalizować ryzyko awarii zasilania odbiorców.
Tagi
Udostępnij
