Mají sluneční erupce vliv na výrobu solární energie?

Energie z rychle rotujícího tělesa normálně generuje explozivní výbuchy zvané sluneční erupce z povrchu Slunce. Tyto typy vzplanutí se vyskytují kolem slunečních skvrn a uvolňují obrovské množství záření v důsledku rychlého uvolnění uložené magnetické energie. Sluneční erupce také produkují výrony koronální hmoty (CME), při nichž je obrovské množství nabitých částic vyvrženo do vesmíru slunečními výbuchy.

Pokud je Země přímo ovlivněna jedním nebo oběma, pak se na Zemi odehrávají geomagnetické bouře, které narušují rádiové a satelitní přenosy a mohou potenciálně ovlivnit elektrickou síť.

Všechny sluneční erupce jsou označeny třídou X-, aby se určila síla, takže když došlo k posledním dvěma slunečním erupcím X1.2, došlo k mnoha výpadkům krátkovlnného rádia v celé jihovýchodní Asii a Austrálii. V roce 2026 byla jedna M5.7 Solar Flare zodpovědná za narušení vysokofrekvenčního rádiového přenosu/efektů a vytvořila CME namířenou na Zemi. Vědecká pozorování naznačují, že Slunce může být „zpožděno“ pro supervzplanutí třídy S- (velikost > X10). První šance na výskyt se odhadují na polovinu roku 2025 až polovinu roku 2026.

Na rozdíl od běžné mylné představy, sluneční erupce neposkytují solárním panelům extra "nárůst" energie. Ve skutečnosti může záření ze silné erupce interferovat s fotovoltaickými články a vytvářet nerovnováhu v náboji, která snižuje účinnost článku a snižuje produkci energie.

Přímá hrozba pro pozemní-solární panely je však relativně omezená. Samotné solární panely obsahují minimální elektroniku, což je vystavuje nízkému riziku poškození elektromagnetickými impulsy nebo přímým zářením erupce. Skutečná zranitelnost je jinde.

U vesmírných -solárních polí - na satelitech a kosmických lodích - je příběh jiný. Vysokoenergetické protony ze slunečních erupcí mohou způsobit náhlé poklesy-funkce kroku ve výstupu pole. Výzkum ukázal, že sluneční erupce protonů mohou mít téměř okamžitý účinek na účinnost solárního pole. V roce 2003 vedla velká sluneční bouře k průměrnému 3% poklesu výkonu všech geostacionárních kosmických lodí EUMETSAT. Degradace z protonů slunečních erupcí má podobu náhlých poklesů o 3 % nebo více, zatímco elektrony -indukovaná degradace je stálá a postupná. Výzkum NASA také prokázal, že poškození způsobené zářením-protony slunečních erupcí lze částečně „vyžíhat“ - tepelným procesem, který napraví některá poškození - a potenciálně se tak vyhne miliardovým ztrátám z prodeje energie během životnosti satelitu.

Ačkoli solární panely samotné nebudou příliš ovlivněny sluneční bouří, součásti, které pomáhají dodávat elektřinu z těchto panelů spotřebitelům, budou vystaveny extrémním dopadům sluneční bouře. Geomagneticky indukované proudy (GIC) mohou potenciálně protékat dlouhými elektrickými přenosovými vedeními a mohou poškodit transformátory, způsobit ztráty jalového výkonu, případně způsobit katastrofální kolaps energie a vést k-výpadkům velkého rozsahu.

Například výpadek proudu v Quebecu v roce 1989 byl jedním z nejznámějších-výpadků souvisejících s geomagnetickou bouří-a byl tak daleko na jih jako New Jersey, kde byly poškozeny transformátory. Riziko události podobné Carrington{4}}dnes, jako je sluneční bouře v roce 1859, by mohlo způsobit globální narušení satelitů, GPS a energetických sítí (včetně solárních farem). Tato přerušení napájení budou mít ve skutečnosti nepříznivý účinek v tom, že způsobí zastavení výroby solární energie ze solárních farem kvůli elektrickému poškození elektroniky ovládající solární energii, která je dodávána do sítě.

Pokud jde o potenciální nebezpečí, solární panely instalované ve fotovoltaických systémech vyrábějí elektřinu, zatímco střídače a transformátory mohou tuto energii přeměnit na elektrický výstup kompatibilní se střídavým proudem (AC) elektrické sítě. Stárnoucí součásti solární farmy, jako jsou invertory a transformátory, mohou být vystaveny potenciálnímu elektrickému selhání v důsledku stáří nebo mechanického selhání. Když udeří geomagnetická bouře, může vytvořit nestálé elektrické prostředí, které by mohlo poškodit stávající vadné (staré) součásti solární farmy. Takové události mohou výrazně zvýšit riziko úplného selhání mezi těmito součástmi.

Kromě poškození hardwaru ovlivňují solární erupce výrobu solární energie jemnějšími způsoby. Záblesky mohou narušit GPS a satelitní komunikaci, na kterou spoléhá mnoho solárních systémů pro monitorování a řízení sítě. Když dojde k výpadku vysokofrekvenční rádiové komunikace -, k čemuž došlo během erupce M5.7 v květnu 2026 -, může dojít k ohrožení vzdáleného monitorování a ovládání distribuovaných solárních zařízení.

Provozovatelé sítí stále více začleňují výstrahy o vesmírném počasí do svých plánů. V Texasu ERCOT nedávno zrušil oznámení o trhu spojené s geomagnetickým varováním od federálních meteorologů pro vesmír, což dokazuje, že hrozba je skutečná i pro jižní sítě. Utility sledují výstrahy vesmírného počasí a mohou v případě potřeby upravit operace, ale problémem je, že předpovídání slunečních erupcí a geomagnetických bouří zůstává extrémně obtížné.

Pro ty, kteří se zajímají o to, zda sluneční erupce snižují skutečné sluneční světlo dopadající na jejich panely, je tato zpráva uklidňující. I když 11-letý sluneční cyklus způsobuje kolísání mimozemského záření - slunečního světla dopadajícího do horní atmosféry Země -, efekt je pozoruhodně malý. Vrchol slunečního cyklu zvyšuje mimozemské ozáření pouze o 1 watt na metr čtvereční, zhruba o jednu desetinu procenta v průměru za rok. Tato variace je zastíněna předvídatelnou 3,5% sezónní fluktuací způsobenou eliptickou dráhou Země. "Pokoušet se dokonce zahrnout efekt do výpočtů modelování slunečního záření má velmi malou hodnotu," tvrdí odborníci na solární zdroje.

Příprava na Bouři

Vzhledem k tomu, že se solární cyklus 25 stále zintenzivňuje, solární průmysl bere tuto hrozbu vážně. Výrobci navrhují více radiaci-zpevněné elektroniky pro měniče a monitorovací systémy. Provozovatelé sítí vyvíjejí strategie zmírňování, včetně schopnosti izolovat zranitelné transformátory během geomagnetických bouří. A vědci pokračují ve studiu fyziky sluneční aktivity, aby zlepšili předpovědi.

Pro majitele domů se střešními solárními panely je praktická rada jednoduchá: samotné panely jsou odolné a je nepravděpodobné, že by byly poškozeny všemi kromě těch nejextrémnějších událostí. Větším problémem je stabilita sítě. Udržovat nabité telefony, mít připravené nouzové sady a být informováni o výstrahách vesmírného počasí jsou prozíravé kroky.