随着“火环”日食的临近，美国电网运营商正在准备进行迄今为止最大的控制可再生能源波动控制实验。 10 月 14 日，天空将变暗，可能会导致太阳能发电暂时损失高达 28,300 吉瓦。 从这个数字来看，大约相当于九分之一的美国家庭经历过短暂停电。 虽然电网运营商预计不会出现电力短缺，但这次日食提供了一个机会，可以为未来的事件收集有价值的见解，例如明年更大规模的日食，以及管理不断涌入的可再生能源。
即将到来的日环食将阻挡从俄勒冈州到德克萨斯州沿途的部分太阳能发电。 虽然并非所有太阳能发电都会受到影响，但不同时区的影响将是交错的。 在加利福尼亚州，估计有 14,500 兆瓦的太阳能发电量可能会在上午 9:30 左右闲置。 米。 ，当地时间，与晴朗的天空条件相比。 大约 20 分钟后，德克萨斯州大约 11,900 兆瓦的太阳能发电可能会停止运行。 太阳能产量的下降主要来自电网规模的太阳能发电场，尽管约五分之一的电力损失将来自家庭和企业安装的电池板。
德克萨斯州电力可靠性委员会 (ERCOT) 预计，随着日食穿过该州的太阳能发电场，管理太阳能发电量的快速下降将面临重大挑战。 与 2017 年日食相比，预计云层会更多，即使没有日食，加州和其他地区的太阳能发电也可能会减少。 此外，太阳能发电量的减少将与秋季通常出现的电力需求下降同时发生。 然而，这些预测都是初步的，日食的全面影响还有待观察。
太阳能发电通常在第一缕阳光照射到电池板上后就会开始增加，并在几个小时内稳步增加。 加州独立系统运营商 (CAISO) 估计，日食期间的太阳能输出在接近峰值时将以每分钟 85 兆瓦的速度下降，然后在日食结束时以每分钟 120 兆瓦的速度增加。 相比之下，在正常情况下，加州的最大发电量仅为每分钟 24 兆瓦。
加利福尼亚州和德克萨斯州都安装了大量的太阳能发电，并且在管理可再生能源的间歇性方面拥有丰富的经验。 电网运营商利用煤炭、天然气机组、电池存储和需求响应等各种资源来应对这些挑战。 对于即将到来的日食，CAISO 计划利用电池、水力和天然气动力资源来确保充足的供应。 然而，日食不仅会影响大型太阳能设施，还会影响屋顶太阳能装置，这可能会增加这两个州的电力需求。
除了加利福尼亚州和德克萨斯州，日食路径上的其他州，包括内华达州、犹他州、亚利桑那州、科罗拉多州和新墨西哥州，也将面临类似的挑战。 拥有16,700兆瓦太阳能容量的更广泛的西部地区的太阳能发电量将减少65%至90%。 此外，即使是日食直接路径之外的国家也会感受到其影响。 例如，中大陆独立系统运营商可能会看到多达 1,000 兆瓦的太阳能发电量无法使用，而纽约预计在活动期间将有 730 兆瓦的太阳能发电量无法使用。
这次日环食是对定于明年四月举行的日全食的试运行，届时太阳将被完全遮挡。 德克萨斯州将再次直接出现在日食路径上，进一步影响其不断增长的太阳能发电量。 尽管这些事件是可预测的，但与之前的日食相比，太阳能在加利福尼亚州和德克萨斯州电网的高渗透率可能会导致一些价格波动。 2017年日全食期间，能源价格下跌，但在加利福尼亚州，随着太阳能发电量的激增，现货电价暴跌至负值。 如果需求突然激增并且需要迅速提供更昂贵的供应，则可能会出现价格飙升。
此外，日食提供了一个测试需求响应和消费者短期减少能源使用的能力的机会，从而减轻电网的压力。 在日食期间管理数百万个恒温器提供了一种灵活需求管理的简单方法。 随着向清洁能源过渡的继续，管理电网将变得越来越重要，特别是在发电量减少期间。 这次日食让我们得以一窥随着可再生能源渗透率的增长，电网运营商将面临的未来挑战。