По мере приближения «огненного кольца» сетевые операторы США готовятся к крупнейшему контролируемому эксперименту по управлению колебаниями в возобновляемой энергии. 14 октября небо потемнеет, что может привести к временной потере до 28 300 гигаватт солнечной генерации. Для сравнения: это примерно один из девяти американских домов, в которых произошло кратковременное отключение электроэнергии. Хотя операторы сетей не ожидают дефицита электроэнергии, это затмение дает возможность собрать ценную информацию о будущих происшествиях, таких как еще большее солнечное затмение в следующем году, а также для управления растущим притоком возобновляемых источников энергии.
Предстоящее кольцевое затмение заблокирует часть солнечной генерации на пути от Орегона до Техаса. Хотя это повлияет не на всю солнечную генерацию, воздействие будет распределяться по разным часовым поясам. В Калифорнии примерно 14 500 мегаватт солнечной энергии могут простаивать около 9:30 утра. м. , местное время, по сравнению с условиями ясного неба. Примерно через 20 минут в Техасе примерно 11 900 мегаватт солнечной генерации могут отключиться. Это падение производства солнечной энергии произойдет в первую очередь из-за сетевых солнечных электростанций, хотя около одной пятой потерь электроэнергии придется на панели, установленные в домашних хозяйствах и на предприятиях.
Совет по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT) предвидит серьезные проблемы в управлении быстрым сокращением использования солнечной энергии по мере того, как затмение распространяется на солнечные фермы штата. Поскольку ожидается больше облаков по сравнению с затмением 2017 года, Калифорния и другие регионы могут столкнуться с сокращением выработки солнечной энергии даже без затмения. Более того, снижение выработки солнечной энергии будет совпадать со снижением спроса на электроэнергию, которое обычно наблюдается осенью. Однако эти прогнозы являются предварительными, и все последствия затмения еще предстоит увидеть.
Солнечная генерация обычно увеличивается, как только первые лучи солнца попадают на панели, и постепенно увеличивается в течение нескольких часов. По оценкам Калифорнийского независимого системного оператора (CAISO), солнечная мощность во время затмения упадет со скоростью 85 мегаватт в минуту по мере приближения к своему пику, а затем увеличится со скоростью 120 мегаватт в минуту по мере прохождения затмения. Для сравнения: в обычный день максимальная мощность в Калифорнии составляет всего 24 мегаватта в минуту.
И Калифорния, и Техас имеют значительное количество установленных солнечных электростанций и имеют опыт управления нестабильностью возобновляемых источников энергии. Операторы сетей используют различные ресурсы, такие как уголь, природный газ, аккумуляторные батареи и реагирование на спрос, для решения этих проблем. Во время предстоящего затмения CAISO планирует использовать аккумуляторные, гидро- и газовые ресурсы, чтобы обеспечить достаточное снабжение. Однако затмение затронет не только крупные солнечные установки, но и солнечные установки на крышах, что может увеличить спрос на электроэнергию в обоих штатах.
Помимо Калифорнии и Техаса, другие штаты на пути затмения, включая Неваду, Юту, Аризону, Колорадо и Нью-Мексико, также столкнутся с аналогичными проблемами. В более широком западном регионе, на долю которого приходится 16 700 мегаватт солнечной мощности, выработка солнечной энергии сократится на 65–90%. Более того, даже государства, находящиеся за пределами прямого пути затмения, ощутят его воздействие. Например, Независимый системный оператор Мидконтинента может столкнуться с отключением до 1000 мегаватт солнечной энергии, в то время как Нью-Йорк ожидает, что 730 мегаватт солнечной энергии будут недоступны во время мероприятия.
Это кольцевое затмение служит пробным запуском полного солнечного затмения, запланированного на апрель следующего года, когда Солнце будет полностью скрыто. И снова Техас окажется прямо на пути затмения, что еще больше повлияет на растущую солнечную генерацию. Несмотря на предсказуемость этих событий, высокий уровень проникновения солнечной энергии в сети Калифорнии и Техаса по сравнению с предыдущими затмениями может привести к некоторой волатильности цен. Цены на энергоносители упали во время полного затмения 2017 года, но в Калифорнии спотовые цены на электроэнергию упали до отрицательных уровней, поскольку впоследствии выработка солнечной энергии резко возросла. Скачки цен могут произойти, если произойдет внезапный всплеск спроса и необходимо быстро подключить к сети более дорогие поставки.
Кроме того, затмения дают возможность проверить реакцию спроса и способность потребителей сокращать потребление энергии на короткие периоды времени, снижая нагрузку на сеть. Управление миллионами термостатов во время затмения представляет собой простой подход к гибкому управлению спросом. По мере продолжения перехода к экологически чистой энергии управление энергосистемой будет становиться все более важным, особенно в периоды снижения выработки электроэнергии. Это затмение дает представление о будущих проблемах, с которыми столкнутся сетевые операторы по мере роста проникновения возобновляемых источников энергии.