À l'approche de l'éclipse du « cercle de feu », les opérateurs de réseau américains se préparent à leur plus grande expérience contrôlée à ce jour en matière de gestion des fluctuations de l'énergie renouvelable. Le 14 octobre, le ciel s’assombrira, entraînant potentiellement une perte temporaire pouvant atteindre 28 300 gigawatts de production solaire. Pour mettre ce chiffre en perspective, cela équivaut à environ un foyer américain sur neuf confronté à une brève panne de courant. Même si les opérateurs de réseau ne prévoient pas de pénurie d'électricité, cette éclipse offre l'occasion de recueillir des informations précieuses sur de futurs incidents, tels que l'éclipse solaire encore plus importante de l'année prochaine, ainsi que pour gérer l'afflux croissant de sources d'énergie renouvelables.
La prochaine éclipse annulaire bloquera une partie de la production solaire sur son trajet de l'Oregon au Texas. Même si toute la production solaire ne sera pas affectée, l’impact sera échelonné sur différents fuseaux horaires. En Californie, on estime que 14 500 mégawatts d’énergie solaire pourraient être inutilisés vers 9h30 du matin. m. , heure locale, par rapport à des conditions de ciel clair. Environ 20 minutes plus tard, au Texas, environ 11 900 mégawatts de production solaire pourraient être mis hors service. Cette baisse de la production solaire proviendra principalement des fermes solaires à l’échelle du réseau, même si environ un cinquième de la perte d’énergie proviendra des panneaux installés dans les ménages et les entreprises.
L'Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) prévoit un défi important dans la gestion de la diminution rapide de l'énergie solaire à mesure que l'éclipse se déplace dans les parcs solaires de l'État. Avec davantage de nuages attendus par rapport à l'éclipse de 2017, la Californie et d'autres régions pourraient connaître une production d'énergie solaire réduite, même sans l'éclipse. De plus, la production solaire réduite coïncidera avec une baisse de la demande d’électricité généralement observée à l’automne. Cependant, ces prédictions sont préliminaires et le plein impact de l’éclipse reste à voir.
La production solaire s'accélère généralement dès que les premiers rayons du soleil frappent les panneaux, augmentant régulièrement sur plusieurs heures. Le California Independent System Operator (CAISO) estime que la production solaire pendant l’éclipse chutera à un rythme de 85 mégawatts par minute à l’approche de son pic, puis augmentera à un rythme de 120 mégawatts par minute à mesure que l’éclipse passera. En comparaison, sur une journée normale, la montée en puissance maximale de la Californie n'est que de 24 mégawatts par minute.
La Californie et le Texas disposent tous deux d'une quantité importante de production solaire installée et sont expérimentés dans la gestion de l'intermittence des énergies renouvelables. Les opérateurs de réseau utilisent diverses ressources telles que le charbon, les unités de gaz naturel, le stockage par batteries et la réponse à la demande pour relever ces défis. Pour la prochaine éclipse, CAISO prévoit d’utiliser des ressources alimentées par batterie, hydroélectricité et gaz pour assurer un approvisionnement suffisant. Cependant, l’éclipse affectera non seulement les installations solaires à grande échelle, mais également les installations solaires sur les toits, ce qui pourrait augmenter la demande d’électricité dans les deux États.
En plus de la Californie et du Texas, d'autres États situés le long du trajet de l'éclipse, notamment le Nevada, l'Utah, l'Arizona, le Colorado et le Nouveau-Mexique, seront également confrontés à des défis similaires. La région occidentale au sens large, qui représente 16 700 mégawatts de capacité solaire, connaîtra une réduction de 65 à 90 % de sa production solaire. De plus, même les États situés en dehors de la trajectoire directe de l’éclipse en ressentiront l’impact. Par exemple, le Midcontinent Independent System Operator pourrait voir jusqu’à 1 000 mégawatts de capacité solaire mis hors service, tandis que New York s’attend à ce que 730 mégawatts d’énergie solaire ne soient pas disponibles pendant l’événement.
Cette éclipse annulaire sert de test pour l'éclipse totale de Soleil prévue en avril prochain, où le soleil sera complètement obscurci. Une fois de plus, le Texas se trouvera directement sur la trajectoire de l'éclipse, ce qui aura un impact supplémentaire sur sa production solaire croissante. Malgré la prévisibilité de ces événements, la forte pénétration de l’énergie solaire sur les réseaux de Californie et du Texas par rapport aux éclipses précédentes pourrait entraîner une certaine volatilité des prix. Les prix de l’énergie ont chuté lors de l’éclipse complète de 2017, mais en Californie, les prix spot de l’électricité ont chuté à des niveaux négatifs alors que la production solaire a ensuite augmenté. Des hausses de prix peuvent survenir en cas d’augmentation soudaine de la demande et si une offre plus coûteuse doit être rapidement mise en ligne.
En outre, les éclipses offrent l'opportunité de tester la réponse de la demande et la capacité des consommateurs à réduire leur consommation d'énergie pendant de courtes périodes, réduisant ainsi la pression sur le réseau. La gestion de millions de thermostats pendant l'éclipse présente une approche simple de gestion flexible de la demande. À mesure que la transition vers une énergie propre se poursuit, la gestion du réseau deviendra de plus en plus importante, en particulier pendant les périodes de production réduite. Cette éclipse donne un aperçu des défis futurs auxquels les opérateurs de réseau seront confrontés à mesure que la pénétration des énergies renouvelables se développe.