Nu de 'ring van vuur'-eclips nadert, bereiden Amerikaanse netbeheerders zich voor op hun grootste gecontroleerde experiment tot nu toe in het beheersen van fluctuaties in hernieuwbare energie. Op 14 oktober wordt de lucht donkerder, wat mogelijk een tijdelijk verlies van wel 28.300 gigawatt aan zonne-energie veroorzaakt. Om dat aantal in perspectief te plaatsen: het komt overeen met ongeveer één op de negen Amerikaanse huizen die een korte stroomstoring ervaart. Hoewel netbeheerders geen stroomtekorten verwachten, biedt deze zonsverduistering een kans om waardevolle inzichten te verzamelen voor toekomstige incidenten, zoals de nog grotere zonsverduistering van volgend jaar, en voor het beheersen van de toenemende toestroom van hernieuwbare energiebronnen.
De komende ringvormige zonsverduistering zal een deel van de zonne-opwekking op zijn pad van Oregon naar Texas blokkeren. Hoewel niet alle opwekking van zonne-energie zal worden beïnvloed, zal de impact over verschillende tijdzones heen gespreid zijn. In Californië kan naar schatting 14.500 megawatt aan zonne-energie rond 9.30 uur inactief zijn. M. , lokale tijd, vergeleken met heldere luchtomstandigheden. Ongeveer 20 minuten later kan in Texas ongeveer 11.900 megawatt aan zonne-energie offline gaan. Deze daling van de productie van zonne-energie zal voornamelijk afkomstig zijn van zonneparken op netschaal, hoewel ongeveer een vijfde van het stroomverlies afkomstig zal zijn van panelen die op huishoudens en bedrijven zijn geïnstalleerd.
De Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) verwacht een aanzienlijke uitdaging bij het beheren van de snelle afbouw van zonne-energie terwijl de zonsverduistering over de zonneparken van de staat beweegt. Omdat er meer bewolking wordt verwacht vergeleken met de zonsverduistering van 2017, kunnen Californië en andere regio's zelfs zonder de zonsverduistering te maken krijgen met een verminderde opwekking van zonne-energie. Bovendien zal de verminderde zonne-energieproductie samenvallen met de lagere vraag naar elektriciteit die doorgaans in de herfst te zien is. Deze voorspellingen zijn echter voorlopig en de volledige impact van de zonsverduistering valt nog te bezien.
De opwekking van zonne-energie neemt doorgaans toe zodra de eerste zonnestralen de panelen raken, en neemt gestaag toe over een aantal uren. De California Independent System Operator (CAISO) schat dat de zonne-energieproductie tijdens de zonsverduistering zal afnemen met een snelheid van 85 megawatt per minuut als deze zijn piek nadert, en vervolgens zal toenemen met een snelheid van 120 megawatt per minuut als de zonsverduistering voorbijgaat. Ter vergelijking: op een gewone dag bedraagt de maximale stijging in Californië slechts 24 megawatt per minuut.
Zowel Californië als Texas hebben een aanzienlijke hoeveelheid geïnstalleerde zonne-energie en hebben ervaring met het omgaan met de wisselvalligheid van hernieuwbare energiebronnen. Netbeheerders maken gebruik van verschillende hulpbronnen, zoals steenkool, aardgaseenheden, batterijopslag en vraagrespons om deze uitdagingen aan te pakken. Voor de komende zonsverduistering is CAISO van plan gebruik te maken van batterij-, waterkracht- en gasaangedreven bronnen om voldoende aanbod te garanderen. De zonsverduistering zal echter niet alleen gevolgen hebben voor grootschalige zonne-installaties, maar ook voor zonne-installaties op daken, waardoor de vraag naar elektriciteit in beide staten zou kunnen toenemen.
Naast Californië en Texas zullen ook andere staten langs het pad van de zonsverduistering, waaronder Nevada, Utah, Arizona, Colorado en New Mexico, met soortgelijke uitdagingen worden geconfronteerd. De bredere westelijke regio, die goed is voor 16.700 megawatt aan zonne-energiecapaciteit, zal een vermindering van 65% tot 90% in de zonne-opwekking ervaren. Bovendien zullen zelfs staten buiten het directe pad van de zonsverduistering de impact ervan voelen. De Midcontinent Independent System Operator kan bijvoorbeeld tot 1.000 megawatt aan zonne-energie offline zien gaan, terwijl New York verwacht dat 730 megawatt aan zonne-energie tijdens het evenement niet beschikbaar zal zijn.
Deze ringvormige zonsverduistering dient als test voor de totale zonsverduistering die gepland staat voor volgend jaar april, waarbij de zon volledig verduisterd zal worden. Opnieuw zal Texas zich direct op het pad van de zonsverduistering bevinden, wat een verdere impact zal hebben op de groeiende zonne-opwekking. Ondanks de voorspelbaarheid van deze gebeurtenissen kan de hoge penetratie van zonne-energie op de netwerken in Californië en Texas, vergeleken met eerdere eclipsen, leiden tot enige prijsvolatiliteit. De energieprijzen daalden tijdens de volledige zonsverduistering van 2017, maar in Californië kelderden de spotstroomprijzen naar een negatief niveau toen de opwekking van zonne-energie daarna enorm toenam. Prijspieken kunnen optreden als de vraag plotseling stijgt en het duurdere aanbod snel online moet worden gebracht.
Bovendien bieden eclipsen de mogelijkheid om de vraagrespons te testen en het vermogen van consumenten om hun energieverbruik voor korte perioden te beperken, waardoor de druk op het elektriciteitsnet wordt verminderd. Het beheren van miljoenen thermostaten tijdens de zonsverduistering biedt een eenvoudige benadering van flexibel vraagbeheer. Naarmate de transitie naar schone energie voortduurt, zal het beheer van het elektriciteitsnet steeds belangrijker worden, vooral tijdens perioden van verminderde opwekking. Deze eclips biedt een kijkje in de toekomstige uitdagingen waarmee netbeheerders te maken zullen krijgen naarmate de penetratie van hernieuwbare energie groeit.