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这次日全食向我们展示了太阳能对美国的重要性

放大字体  缩小字体 来源:admin 2024-04-28 12:58  浏览次数:2 来源:本站    

直到它消失,你才知道你得到了什么,当谈到太阳能目前在美国扮演的关键角色时,日全食鲜明地提醒了这句格言。

超过3100万人——几乎是美国人口的10%——生活在今天将经历日全食的地区。还有数百万人住在污染严重的发电厂附近,这些发电厂可以用来弥补太阳能的损失。

电网管理人员不得不寻找备用能源来应对日食。它向我们展示了这个国家在清理其电网方面已经走了多远,以及我们仍然迫切需要完成这项任务。

所有50个州都将经历某种程度的混乱

据美国国家可再生能源实验室(NREL)称,在日食期间,所有50个州的太阳能发电都将受到一定程度的干扰。据预测,德克萨斯州电网内太阳能电池板的峰值电力将减少93%,日食将首先进入美国,然后在全国范围内斜向缅因州。预计东部电网的峰值功率降幅将达到71%,西部电网的峰值功率降幅为45%。

只有当太阳完全被月球挡住时,月食才会达到“全食”,在每个地方持续几分钟。但是日偏食可以持续几个小时。虽然太阳能发电量下降,但电力需求预计将上升。拥有光伏板的家庭和企业将无法依赖自己的太阳能系统,他们将需要更多地依赖电网。

这种供需不匹配可能导致电力中断。电网管理人员有很多时间为这次日食做准备,所以专家们预计不会出现停电。水电和天然气有望弥补太阳能的大部分不足。NREL预计天然气将弥补公用事业规模太阳能发电损失的30%左右。

简而言之:更多的天然气,更多的污染。在国家层面上,这不利于美国的气候目标,美国的目标是到2030年将温室气体排放量与2005年的水平相比减少大约一半。当涉及到烟尘和烟雾形成污染物时,影响更集中在化石燃料发电厂附近的社区。

在美国,大约有3200万人居住在一个峰值电厂的三英里范围内,该电厂通常使用天然气,并在能源需求“峰值”时起火,就像日食预计会引发的那样。峰电厂是美国最脏的发电厂之一,其中大多数位于有色人种社区和低收入社区。

上一次美国发生日全食是在2017年,当时天然气取代了大部分损失的太阳能。但自那以后,情况发生了很大变化。首先,这次日全食的路径要宽得多,这意味着受影响的区域要大得多。此外,太阳能已经成为历史上最便宜的电力来源。美国现在的太阳能发电量要多得多,大约是2017年的2.5倍。

虽然太阳能电池板不会像化石燃料发电厂那样排放温室气体或恶化附近居民的空气质量,但太阳能也有自己的挑战。也就是说,当太阳不亮的时候,它就会消失。当然,这不仅仅是日食期间的问题。

值得庆幸的是,美国在这个问题上也取得了一些进展。美国的电池储能已经从上次日食期间的0.6 GW增长到今天的15.4 GW。即便如此,还需要更多的能量储存。据美国能源情报署(Energy Information Administration)称,日食预计将完全或部分阻挡公用事业规模的太阳能农场的阳光,这些农场的总容量为91.3吉瓦。从规模上看,这几乎是美国公用事业规模的太阳能产能的全部(尽管包括小规模太阳能在内,美国的产能约为139吉瓦)。

作为燃气调峰电厂的替代方案,抽水蓄能电站将弥补日食期间太阳能短缺的42%。这包括将水从较低的海拔高度抽到较高的海拔高度,然后让它流过涡轮机来发电。这个系统本质上就像一个巨大的电池,如果没有它,今天太阳能的损失可能会给空气质量和气候带来更多的后果。

提高生产和储存可再生能源的能力,使其始终有可靠的供应,是当今电网面临的最大挑战之一。日食只是对美国准备如何应对这一挑战的一次考验。它还表明,对许多美国人来说,唯一的另一种选择——继续依赖肮脏的能源——是如何付出不公平的代价的。

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