Energetyka solarna ma kluczowe znaczenie dla rozwoju zielonej gospodarki Europy, redukcji emisji gazów cieplarnianych oraz tworzenia nowych miejsc pracy. Energia elektryczna pochodząca z generatorów fotowoltaicznych jest obecnie tańsza od energii produkowanej z węgla czy gazu. Jednak pomimo niezaprzeczalnych zalet ma również ograniczenia wynikające ze zmienności ilości docierającej energii słonecznej w paśmie krótkofalowym do powierzchni Ziemi. Spośród wielu zjawisk zachodzących (w tym też ekstremalnych) największy wpływ na ilość docierającego promieniowania mają chmury i aerozole. W dobie rosnącego znaczenia systemów fotowoltaicznych również zaćmienia Słońca nie pozostają bez znaczenia na funkcjonowania całego systemu eleketroenergetycznego. Zaćmienia Słońca są zdarzeniami, które występują rzadko, a już szczególnie te całkowite. W ciągu kilku minut Słońce może zostać całkowicie zakryte przez tarczę Księżyca, blokując promieniowanie słoneczne docierające do powierzchni Ziemi.
Ponieważ systemy fotowoltaiczne działają na zasadzie bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną zjawisku zaćmienia Słońca towarzyszy jednoczesny spadek ich produktywności. Wstępne analizy wykonane przez naukowców z Centrum Modelowania Meteorologicznego IMGW-PIB i Wydziału Inżynierii Środowiska PWr w czasie częściowego zaćmienia Słońca 25 października w Polsce, również pokazały wyraźny spadek ilości energii produkowanej ze źródeł fotowoltaicznych w polskim systemie elektroenergetycznym (rys. 1).
Analiza danych zarejestrowanych na stacjach aktynometrycznych IMGW-PIB pokazały spadek o kilkadziesiąt procent natężenia promieniowania w czasie maksymalnej fazy zaćmienia, co było bezpośrednim powodem spadku mocy (rys. 2).
Podsumowując, analizowane zjawisko ma znaczący wpływ na wytwarzanie energii elektrycznej w systemach fotowoltaicznych i w zależności od udziału tej technologii w miksie energetycznym, może stanowić poważne wyzwanie dla funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Z drugiej strony warto zaznaczyć, iż jest to zjawisko prognozowalne z bardzo dużą dokładnością a więc można się na nie wcześniej przygotować angażując dodatkowe działania oraz elektrownie mające wypełnić lukę po spadku generacji fotowoltaicznej.
Opracowanie:
dr inż Jakub Jurasz, Wydział Inżynierii Środowiska, PWr
dr Bogdan Bochenek, Centrum Modelowania Meteorologicznego IMGW-PIB
prof. dr hab. inż. Mariusz Figurski, Centrum Modelowania Meteorologicznego IMGW-PIB
