La’ eclissi solare anulare decimerà la produzione di energia solare negli Stati Uniti
L'eclissi solare anulare ridurrà significativamente la produzione di energia solare negli Stati Uniti
Domani a colazione nel Texas avremo luogo sotto l’occhio di Sauron. A partire dalle 10:20 am ora locale di San Antonio, il cielo inizierà ad oscurarsi con un’eclissi solare anulare, nella quale la luna attraversa direttamente di fronte al sole in un momento in cui il satellite è particolarmente lontano dalla Terra. Dal punto di vista di un terrestre, la luna sarà troppo piccola per oscurare completamente il sole, lasciando tentacoli infuocati ai bordi di un profondo disco nero. Circa il 10% del sole riuscirà a brillare attraverso.
Per chi è responsabile di convertire la radiazione solare in elettricità, questa frazione residua offre poco conforto. Dalla California al Texas, le stime degli operatori di rete indicano che oltre un terzo della capacità solare del Paese – sufficiente per alimentare circa 20 milioni di case – sarà indisponibile in qualche momento durante l’evento celeste di domani della durata di tre ore, presentando una prova per la rete elettrica.
La sfida è doppia. L’energia solare è ora molto più dominante rispetto al 2017, l’ultima volta che un’eclissi solare ha attraversato gli Stati Uniti continentali. (Quella era quella in cui allora il presidente Trump ha fissato direttamente il sole.) In California, la capacità di generazione solare, compresi i pannelli sui tetti privati, si è raddoppiata da allora, e il sole ora fornisce regolarmente più della metà del fabbisogno di metà giornata dello Stato. Altrove, la crescita è stata ancora più forte, sebbene partendo da un punto di partenza più basso.
L’eclissi di sabato seguirà un percorso meridionale attraverso gli Stati Uniti, iniziando sulla West Coast in Oregon e dirigendosi dritto attraverso la Sun Belt del Paese. L’intero stato della California cadrà in ombra parziale, riducendo l’output solare a meno di un quarto della sua capacità tipica in una soleggiata giornata di ottobre, secondo il California Independent System Operator (Caiso), l’organizzazione che gestisce la rete dello Stato. Minuti dopo, l’ombra raggiungerà il Texas, dove gli operatori di rete locali prevedono che l’output cadrà al 13% del suo massimo di “cielo sereno”. Nel frattempo, l’eclissi attraverserà luoghi solari aggiuntivi come l’Arizona e il Nevada. “Siamo pronti per subire un colpo molto più diretto da questo,” ha avvertito Jessica Stewart, una meteorologa energetica senior presso Caiso, ai fornitori solari durante un workshop tenutosi quest’autunno su come prepararsi per l’eclissi.
Nonostante l’impatto previsto dello spettacolo celeste di domani, funzionari della rete in quegli Stati sottolineano che qualsiasi illuminazione d’atmosfera domani dovrebbe derivare da fenomeni naturali, non da black-out. Scott Aaronson, vicepresidente senior per la sicurezza e la preparazione presso l’Edison Electric Institute, un gruppo che rappresenta società elettriche a capitale privato, ha scritto in una e-mail che i suoi membri sono consapevoli che l’energia solare “è intermittente e non può sempre essere affidabile” e che la rete è ben preparata per gestire l’evento del fine settimana. Le preoccupazioni sono state anche temperate dall’aria fresca di ottobre, sufficientemente temperata da ridurre la domanda sia per il raffreddamento che per il riscaldamento, e dall’arrivo dell’eclissi in un sabato, quando l’attività umana si riduce a un relativo mormorio. Ma operatori di rete e aziende di servizi pubblici si sono preparati silenziosamente per l’evento nei mesi scorsi.
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Il sole, naturalmente, brucia costantemente, ma il meteo e altre inconvenienze lo trasformano in una fonte di energia piuttosto incostante. Il fumo degli incendi boschivi può insinuarsi, o un uragano, come è successo in California ad agosto. Il tramonto offre una prova quotidiana della perdita della luce. Ma un’eclissi oscura il sole molto più velocemente e può farlo in un momento scomodo della giornata. Gestire il contributo delle energie rinnovabili alla rete è un equilibrio delicato in bilico. L’energia in eccesso dall’impennata di mezzogiorno dell’energia solare aiuta a caricare le batterie che preparano la rete per i momenti serali più scarsi e ora spesso si rivelano la salvezza della rete durante le ondate di calore. Le centrali a gas naturale vengono utilizzate per mantenere l’elettricità in funzione durante la notte.
Per far fronte all’eclissi, gli operatori di rete devono mettere in fila abbastanza fonti di energia alternative per colmare il vuoto di domani. La selezione sarà decisa il giorno stesso, ma potrebbe includere l’accensione anticipata di centrali a gas naturale, così come l’utilizzo di batterie su scala di rete che sono state caricate durante la notte.
Forse ancora più complicato è riavviare senza intoppi tutta la capacità di generazione solare qualche ora dopo, quando il sole è ancora più alto nel cielo, senza scombussolare la rete. A quel punto, la rete subirà dei tassi di aumento dell’energia online che supereranno qualsiasi cosa la rete sperimenti tipicamente, afferma Amber Motley, direttrice delle previsioni a breve termine presso Caiso. A quel punto, il tasso di aumento sarà di 120 megawatt al minuto, dieci volte il valore normale per quel momento della giornata.
Coreografare questa ramp-up è un equilibrio sul filo del rasoio: troppo lento e l’offerta potrebbe essere inferiore alla domanda, causando interruzioni; troppo veloce e la rete diventa sovraccarica, rendendo difficile mantenere la frequenza adeguata. Caiso è sicuro di poter gestire la situazione, afferma Motley. Ma per farlo è necessaria una coordinazione attenta tra centinaia di centrali elettriche.
La perdita improvvisa di luce solare ha anche effetti di secondo e terzo ordine. Il mese scorso, gli esperti del National Oceanic and Atmospheric Administration degli Stati Uniti hanno previsto una diminuzione delle temperature di fino a 10 gradi Fahrenheit (5,5 gradi Celsius) nelle aree completamente in ombra durante l’eclissi anulare. La riduzione della radiazione solare al mattino comporta una minore turbolenza dell’aria, potenzialmente calmando i venti di circa 10 chilometri all’ora. Ciò potrebbe ridurre la produzione di energia eolica di circa il 10 percento.
Per gran parte del western degli Stati Uniti, la rete elettrica ora ha una maggiore connettività tra diversi stati rispetto al suo ultimo allenamento durante l’eclissi del 2017, afferma Motley. Ciò consente agli stati di aiutarsi reciprocamente, sfruttando risorse più economiche e ridirigendo l’energia lungo linee di trasmissione meno congestionate. Questa flessibilità è preziosa durante eventi rari, come le tempeste o l’eclissi di domani. “Ci sono molti benefici derivanti dalla diversità di quelle risorse e anche dal momento”, afferma. “Gli impatti dell’oscuramento dell’eclissi non ci colpiscono tutti contemporaneamente”.
Uno stato che non può beneficiare di quei vantaggi comuni è il Texas, che gestisce la propria rete. Lì, il Electric Reliability Council of Texas, o ERCOT, ha supervisionato un aumento simile delle energie rinnovabili e delle batterie negli ultimi anni, ma i problemi di equilibrio, soprattutto nel 2021, quando milioni di persone nello stato hanno perso l’energia durante una tempesta invernale, sono continuati. Il mese scorso, in piena ondata di caldo estivo, la rete è andata in allarme rosso quando le riserve di energia scesero pericolosamente basso e lo stato si sta affrettando per ottenere più generazione in tempo per l’inverno.
Una dichiarazione da ERCOT afferma che durante l’eclissi dovrebbe avere abbastanza energía di riserva, citando le temperature più fresche di ottobre in questo weekend, con il caldo che si prevede si attenui proprio in tempo nelle città come Houston. Per i texani, l’evento sarà una prova generale per un test ancora più grande il 8 aprile 2024, quando un’altra eclissi attraverserà direttamente lo stato e si dirigerà verso il nord-est degli Stati Uniti. Questa volta, la luna sarà abbastanza vicina all’eclissi da renderla totale, oscurando il sole al 100 percento.
