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日全食期间,美国的光伏发电受到了怎样的影响?

2017-08-25 02:40:27

一次百年难遇的日全食在北美大陆出现,美国是唯一一个能观测到此次日全食的国家。

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这次日全食持续2分40秒。美国本土能看见日全食的区域只有窄窄一条,从西海岸的俄勒冈州延伸至东海岸南卡罗来纳州查尔斯顿。整个过程共持续了90分钟。

根据美国能源信息署之前的预测,日食持续的2分40秒内,受到日食影响的美国光伏装机将达到21.75吉瓦,其中处于日全食带状地区的70兆瓦的装机将在日全食持续过程中完全失去发电能力,3.94吉瓦的光伏电站将失去70%的发电能力,9.79吉瓦失去60%的发电能力。

日食为什么会对发电产生影响?

当在日食出现时,几分钟内到达地球表面的光照就会由很强变为很弱,甚至消失,对应的光伏发电量也会由高功率迅速降到低功率,甚至是零;而日全食消退后阳光又会快速恢复普照大地,此时光伏发电量又会瞬间上升到最大。

可以试想,如果在一个阳光明媚的晴天,光伏出力会达到2500万千瓦以上甚至更高,突然出现日全食,几分钟之内光伏出力降至零。由于光线变暗,还会有很多用户打开照明,用电负荷会继续增加。日全食过后,光伏出力又会在短短几分钟内从零升到2000多万千瓦。如此意味着必须压减相应规模的供电负荷才能维系电力系统的实时平衡。显然,这是电网调度部门要面临的一个十分棘手的问题。相当于短时间内20多台大型核电机组的跳闸和重合闸,如果没有形成正确的调控,完全可以令整个电网崩溃。

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那么,日食的出现,真的对美国的用电造成了严重的影响吗?

日食除了能够带来了旅游效益以外,还会得到电力部门的密切关注,因为日食将造成光伏发电站的发电能力在短时间内迅速下降甚至消失,对于电网的稳定性和电网的调控带来压力。不过,此次美国日全食虽然有21.75吉瓦的光伏装机将在短时间内受到波及,但由于美国光伏发电比例很小,所以对美国电网的稳定性不会产生太大的影响。

诚然,美国电力监管机构和各电网运行商依然使用了防范措施。此次日食受影响最大的是加利福尼亚州,电网运行部门在日食发生前安排了6000兆瓦的天然气和水电电源,以填补因为日食减少的光伏发电量。此外,加利福尼亚州公共事业委员会也呼吁本州的居民在日食期间尽可能地少量使用使用烤箱、电脑等电器,以减少电力负荷配合电网平稳度过日食。因此,此次日全食并没有对美国的用电产生影响。


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