Während sich die „Ring of Fire“-Finsternis nähert, bereiten sich US-Netzbetreiber auf ihr bisher größtes kontrolliertes Experiment zur Bewältigung von Schwankungen bei erneuerbarer Energie vor. Am 14. Oktober wird sich der Himmel verdunkeln, was möglicherweise zu einem vorübergehenden Verlust von bis zu 28.300 Gigawatt Solarenergie führt. Um diese Zahl ins rechte Licht zu rücken: Ungefähr jedes neunte amerikanische Haus erleidet einen kurzen Stromausfall. Auch wenn die Netzbetreiber nicht mit Stromengpässen rechnen, bietet diese Sonnenfinsternis die Möglichkeit, wertvolle Erkenntnisse für künftige Ereignisse wie die noch größere Sonnenfinsternis im nächsten Jahr sowie für die Bewältigung des zunehmenden Zustroms erneuerbarer Energiequellen zu gewinnen.
Die bevorstehende ringförmige Sonnenfinsternis wird einen Teil der Solarenergieerzeugung auf ihrem Weg von Oregon nach Texas blockieren. Auch wenn nicht die gesamte Solarenergieerzeugung betroffen sein wird, werden die Auswirkungen über verschiedene Zeitzonen hinweg gestaffelt sein. In Kalifornien könnten gegen 9:30 Uhr schätzungsweise 14.500 Megawatt Solarstrom stillgelegt sein. M. , Ortszeit, im Vergleich zu Bedingungen bei klarem Himmel. Ungefähr 20 Minuten später könnten in Texas etwa 11.900 Megawatt Solarenergie vom Netz gehen. Dieser Rückgang der Solarproduktion wird in erster Linie auf netzgroße Solarparks zurückzuführen sein, obwohl etwa ein Fünftel des Stromverlusts auf in Haushalten und Unternehmen installierte Solarmodule zurückzuführen sein wird.
Der Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) rechnet mit einer erheblichen Herausforderung bei der Bewältigung des raschen Rückgangs der Solarenergie, da sich die Sonnenfinsternis über die Solarparks des Staates ausbreitet. Da im Vergleich zur Sonnenfinsternis 2017 mehr Wolken zu erwarten sind, könnte es in Kalifornien und anderen Regionen auch ohne die Sonnenfinsternis zu einer geringeren Solarstromerzeugung kommen. Darüber hinaus wird die verringerte Solarleistung mit einem geringeren Strombedarf einhergehen, der typischerweise im Herbst zu beobachten ist. Diese Vorhersagen sind jedoch vorläufig und die vollständigen Auswirkungen der Sonnenfinsternis bleiben abzuwarten.
Die Solarenergieerzeugung nimmt typischerweise zu, sobald die ersten Sonnenstrahlen auf die Module treffen, und steigert sich über mehrere Stunden hinweg stetig. Der California Independent System Operator (CAISO) schätzt, dass die Solarleistung während der Sonnenfinsternis um 85 Megawatt pro Minute sinken wird, wenn sie sich ihrem Höhepunkt nähert, und dann um 120 Megawatt pro Minute ansteigen wird, wenn die Sonnenfinsternis vorbei ist. Im Vergleich dazu beträgt der maximale Zuwachs an einem normalen Tag in Kalifornien nur 24 Megawatt pro Minute.
Sowohl Kalifornien als auch Texas verfügen über einen erheblichen Anteil an installierter Solarenergie und haben Erfahrung im Umgang mit der schwankenden Nutzung erneuerbarer Energien. Netzbetreiber nutzen verschiedene Ressourcen wie Kohle, Erdgasanlagen, Batteriespeicher und Demand Response, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Für die bevorstehende Sonnenfinsternis plant CAISO, batterie-, wasser- und gasbetriebene Ressourcen zu nutzen, um eine ausreichende Versorgung sicherzustellen. Die Sonnenfinsternis wird jedoch nicht nur große Solaranlagen, sondern auch Solaranlagen auf Dächern betreffen, was den Strombedarf in beiden Bundesstaaten erhöhen könnte.
Neben Kalifornien und Texas werden auch andere Staaten auf dem Weg der Sonnenfinsternis, darunter Nevada, Utah, Arizona, Colorado und New Mexico, mit ähnlichen Herausforderungen konfrontiert sein. In der weiteren westlichen Region, die über eine Solarkapazität von 16.700 Megawatt verfügt, wird die Solarstromerzeugung um 65 bis 90 Prozent zurückgehen. Darüber hinaus werden auch Staaten außerhalb des direkten Pfades der Sonnenfinsternis ihre Auswirkungen spüren. Beispielsweise könnte der Midcontinent Independent System Operator damit rechnen, dass bis zu 1.000 Megawatt Solarkapazität offline gehen, während New York davon ausgeht, dass 730 Megawatt Solarstrom während der Veranstaltung nicht verfügbar sein werden.
Diese ringförmige Sonnenfinsternis dient als Testlauf für die für nächsten April geplante totale Sonnenfinsternis, bei der die Sonne völlig verdeckt sein wird. Wieder einmal wird Texas direkt auf dem Weg der Sonnenfinsternis sein, was sich weiter auf die wachsende Solarstromerzeugung auswirkt. Trotz der Vorhersehbarkeit dieser Ereignisse kann die im Vergleich zu früheren Sonnenfinsternissen hohe Verbreitung von Solarenergie in den Stromnetzen von Kalifornien und Texas zu einer gewissen Preisvolatilität führen. Während der vollständigen Sonnenfinsternis im Jahr 2017 sanken die Energiepreise, aber in Kalifornien sanken die Strompreise vor Ort auf ein negatives Niveau, da die Solarstromerzeugung danach stark anstieg. Preisspitzen können auftreten, wenn die Nachfrage plötzlich ansteigt und teurere Angebote schnell online gebracht werden müssen.
Darüber hinaus bieten Finsternisse die Möglichkeit, die Nachfragereaktion und die Fähigkeit der Verbraucher zu testen, ihren Energieverbrauch für kurze Zeiträume zu drosseln und so die Belastung des Stromnetzes zu verringern. Die Verwaltung von Millionen von Thermostaten während der Sonnenfinsternis stellt einen unkomplizierten Ansatz für ein flexibles Nachfragemanagement dar. Da der Übergang zu sauberer Energie voranschreitet, wird die Verwaltung des Netzes immer wichtiger, insbesondere in Zeiten reduzierter Erzeugung. Diese Sonnenfinsternis bietet einen Einblick in die zukünftigen Herausforderungen, denen sich Netzbetreiber mit zunehmender Verbreitung erneuerbarer Energien gegenübersehen werden.