Horúčavy v USA odhaľujú zraniteľnosť slnečnej energie a potrebu lepších predpovedí

Mapa zobrazujúca teplotné rozdiely v Severnej Amerike v júni 2025. Zdroj: Solargis

Tieto extrémne poveternostné podmienky mali priame prevádzkové dôsledky. Počas vrcholiacich horúčav boli najviac postihnutí operátori na severovýchodných trhoch, ako sú NYISO, PJM, IESO a ISO-NE. Tieto regióny zaznamenali rýchly prílev nových projektov v oblasti solárnej energie spolu s rastúcim dopytom po elektrickej energii, ktorý bol spôsobený rozvojom infraštruktúry poháňanej umelou inteligenciou. Tento trend je zrejmý najmä v Severnej Virgínii, kde sa nachádza najväčšia koncentrácia dátových centier na svete, ktoré denne spracúvajú väčšinu globálnej internetovej prevádzky.

Čo však ešte znásobilo záťaž týchto sietí, bola obmedzená dostupnosť batériových úložísk. Na rozdiel od regiónov bohatých na skladovanie, ako je Texas (ERCOT) a Kalifornia (CAISO), veľká časť severovýchodu nemá dostatočnú kapacitu batériového skladovania energie (BESS) na vyrovnanie prudkých nerovnováh medzi výrobou a dopytom počas stresových udalostí.

Úloha BESS v stabilite siete sa jasne ukázala v Texase, ktorý 24. júna tiež čelil extrémnym teplotám.

Počas horúčav zohrala rozšírená flotila batériových úložísk ERCOT - v súčasnosti s celkovou dodatočnou kapacitou takmer 7,5 GW - rozhodujúcu úlohu pri udržiavaní stability siete. Podľa federálneho hodnotenia letnej spoľahlivosti na rok 2025 sa riziko , že ERCOT vydá letný večerný energetický núdzový signál , znížilo z 15 % v roku 2024 na iba 3 % v tomto roku. Medzitým priemerné večerné vybitie batérií v predchádzajúcich mesiacoch vzrástlo z ~238 MW na ~714 MW, pričom špičky presiahli 4 GW - čo umožnilo sieti absorbovať výpadky výroby a vyhnúť sa núdzovým opatreniam.

Napriek tomu ani v podmienkach vysokej intenzity žiarenia nebola solárna výroba odolná voči prerušeniu. Zvýšené teploty okolia v oblastiach viedli k zníženiu teploty modulov, čo znížilo skutočný energetický výkon. Tento efekt môže byť ešte výraznejší v starších elektrárňach so zastaranou technológiou striedačov.

Dňa 24. júna sa ceny v reálnom čase v systémoch ISO, ako sú NYISO a MISO, vyšplhali nad 2 000 USD/MWh, zatiaľ čo ceny v režime deň vopred zostali pod 500 USD/MWh.

Tento výrazný rozdiel v cenách znamenal, že aj malé odchýlky v predpovediach mohli spôsobiť značné finančné straty - najmä ak predpovede na deň vopred nadhodnotili výrobu a tiež ak elektrárne nedosahovali dostatočný výkon v dôsledku zníženia výkonu v dôsledku tepla. Obzvlášť zraniteľné by mohli byť staršie elektrárne, ktorých prevádzkovatelia by boli nútení vyrovnávať nedostatky vo výrobe za špičkové ceny v reálnom čase.

Júnové globálne horizontálne ožiarenie USA - ukazuje potenciál 280 kWh/m2 Zdroj: Solargis

Uzlové cenové mapy ukazujú rôzne cenové rozpätia v USA Zdroj: MH SR Gridstatus

Takáto volatilita má vážne dôsledky pre obchodné solárne aktíva. Projekty v USA, ktoré už nie sú podporované dlhodobými zmluvami o nákupe elektrickej energie (PPA) alebo opúšťajú kapacitné trhy, sú teraz oveľa viac vystavené kolísaniu cien v reálnom čase. Keďže čoraz viac projektov prijíma obchodné alebo kvázi obchodné pozície, priestor pre chybu v prognózach sa naďalej zmenšuje.

Na zvládnutie tohto rizika sú nevyhnutné dlhodobé súbory údajov o počasí a cenách. Údaje v časových radoch - pokrývajúce desaťročia a nespoliehajúce sa na jeden "typický rok" - umožňujú vlastníkom a prevádzkovateľom aktív lepšie predvídať výrobné a cenové anomálie počas vysoko rizikových období, ako sú napríklad vlny horúčav.

Tradičné údaje o predpovedi výroby na nasledujúci deň založené na základných údajoch o slnečnom žiarení a meteorologických údajoch už samy o sebe nepostačujú. Potrebný je integrovanejší pohľad, ktorý zohľadňuje nielen variabilitu solárnych zdrojov, ale aj výkyvy okolitej teploty, výkon starnúcich aktív a historické modely volatility trhových cien.

Okrem proaktívneho predpovedania umožňuje tento druh údajov aj presnú diagnostiku po udalosti - pomáha určiť, či odchýlky výkonu súviseli s počasím, technickou alebo prevádzkovou povahou.

V spoločnosti Solargis úzko spolupracujeme s obchodníkmi a prevádzkovateľmi aktív s cieľom zlepšiť prognostické vstupy používané pri účasti na trhu deň vopred a v reálnom čase. To zahŕňa aj zdokonalenie spôsobu, akým v prvom rade hodnotia návrh projektu, tým, že im pomáhame zohľadniť teplotné anomálie a historické vzory extrémneho počasia v konkrétnych lokalitách. Naše vylepšené modely integrujú údaje o výrobe v reálnom svete a uplatňujú úpravy vážené volatilitou, čím poskytujú presnejšiu prognózu výroby v neistých podmienkach.

Tieto poznatky sa čoraz častejšie využívajú nielen na optimalizáciu ponúk, ale aj na informovanie o širších stratégiách riadenia aktív, najmä v prípade starších alebo nedostatočne výkonných elektrární.

Tepelná kupola tiež podnietila otázky týkajúce sa budúceho riadenia starnúcich solárnych aktív. Keďže moduly degradujú a teplotná citlivosť sa zvyšuje, prevádzkovatelia musia prehodnotiť pôvodné predpoklady návrhu aj prevádzkové možnosti v reálnom čase. Bez presného prehľadu o tepelných stratách a správaní sa striedačov pri tepelnom zaťažení hrozí, že aj zavedené aktíva budú v obdobiach vysokých príjmov nedostatočne výkonné.

Podmienky tepelného dómu poukazujú na to, že spoliehanie sa na konvenčné prognostické modely, ktoré často nedokážu plne zachytiť vplyv extrémnej premenlivosti počasia na výkon solárnych zariadení, vystavuje prevádzkovateľov vysokým finančným rizikám. V podmienkach vysokých teplôt sú staršie aktíva s užším rozsahom napätia MPPT obzvlášť zraniteľné voči zhoršeniu výkonu, čo je prevádzková realita, ktorá sa teraz musí zohľadniť vo výhľadových prognózach.

Júnová vlna horúčav v USA tiež odráža trendy pozorované inde. Nasleduje po jednej z najslnečnejších jarí v západnej Európe, pričom intenzita slnečného žiarenia výrazne prekročila dlhodobé normy. Údaje Solargis ukázali, že niektoré regióny zaznamenali až o 50 % viac globálneho horizontálneho žiarenia (GHI) v porovnaní s 30-ročnými priemermi - čo vytvára priaznivé podmienky pre energetické výnosy, ale zároveň posilňuje potrebu presnejších prognóz a nástrojov na hodnotenie projektov.