Слънчевите изригвания оказват ли влияние върху производството на слънчева енергия?

Енергията от бързо въртящо се тяло обикновено генерира експлозивни изблици, наречени слънчеви изригвания от повърхността на Слънцето. Тези видове изблици се случват около Слънчевите петна и освобождават огромни количества радиация в резултат на бързото освобождаване на съхранената магнитна енергия. Слънчевите изригвания също произвеждат изхвърляне на коронална маса (CMEs), при което огромни количества заредени частици се изхвърлят в космоса от слънчеви изблици.

Ако Земята е пряко засегната от едното или и от двете, тогава на Земята се случват геомагнитни бури, които прекъсват радио и сателитните предавания и потенциално могат да засегнат електрическата мрежа.

На всички слънчеви изригвания са дадени обозначения от клас X-, за да се определи силата, така че когато се случиха последните две слънчеви изригвания X1.2, имаше много прекъсвания на късовълновото радио в Югоизточна Азия и Австралия. През 2026 г. едно слънчево изригване M5.7 беше отговорно за прекъсването на HF радиопредаване/ефекти и създаде CME, насочен към Земята. Научните наблюдения показват, че Слънцето може да е „закъсняло“ за суперизбухване от клас S- (магнитуд > X10). Първите шансове за поява се очаква да бъдат от средата на 2025 г. до средата на 2026 г.

Противно на общоприетото погрешно схващане, слънчевите изригвания не дават на слънчевите панели допълнителен „тласък“ на енергия. Всъщност радиацията от мощно изригване може да попречи на фотоволтаичните клетки, създавайки дисбаланс в заряда, който намалява ефективността на клетката и намалява производството на енергия.

Пряката заплаха за наземните-слънчеви панели обаче е относително ограничена. Самите слънчеви панели съдържат минимална електроника, което ги излага на нисък риск от повреда от електромагнитни импулси или директна факелна радиация. Истинската уязвимост е другаде.

За космически-слънчеви решетки - на сателити и космически кораби - историята е различна. Високоенергийните-протони от слънчеви изригвания могат да причинят внезапни, стъпаловидни-функционални спадове в изхода на масива. Изследванията показват, че слънчевите протонни изригвания могат да имат почти незабавен ефект върху ефективността на слънчевия масив. През 2003 г. голяма слънчева буря доведе до средно 3% спад в мощността за всички геостационарни космически кораби на EUMETSAT. Разграждането от протоните на слънчевото изригване е под формата на внезапни спадове от 3% или повече, докато предизвиканото от електрони -разграждане е стабилно и постепенно. Изследванията на НАСА също показаха, че радиационните увреждания, причинени от слънчеви-избухнали протони, могат да бъдат частично „отгорещени“ - термичен процес, който поправя част от щетите - потенциално избягвайки милиарди загубени приходи от продажби на електроенергия през живота на сателита.

Въпреки че самите слънчеви панели няма да бъдат засегнати твърде много от слънчевата буря, компонентите, които помагат за доставянето на електричество от тези панели до потребителите, ще понесат екстремни въздействия от слънчевата буря. Геомагнитно индуцираните токове (GIC) могат потенциално да протичат през дълги електропреносни линии с възможност за повреда на трансформатори, причинявайки загуби на реактивна мощност, вероятно причинявайки катастрофален срив на захранването и водещи до -мащабни прекъсвания на тока.

Например прекъсването на електрозахранването в Квебек през 1989 г. беше едно от най--известните прекъсвания,-свързани с геомагнитна буря и беше чак на юг до Ню Джърси, когато трансформаторите бяха повредени. Рискът от събитие, подобно на-Карингтън днес, като слънчевата буря от 1859 г., може да причини глобални смущения в сателитите, GPS и електрическите мрежи (включително слънчеви ферми). Тези прекъсвания на електрозахранването всъщност ще имат неблагоприятния ефект от спиране на слънчевото производство от слънчеви ферми поради електрическа повреда, настъпила в електрониката, контролираща подаването на слънчева енергия към мрежата.

По отношение на потенциалните опасности, слънчевите панели, инсталирани във фотоволтаични системи, произвеждат електричество, докато инверторите и трансформаторите могат да превърнат тази енергия в електрически изход, съвместим с променливия ток на електрическата мрежа (AC). Стареещите компоненти на слънчевата ферма, като инверторите и трансформаторите, могат да бъдат подложени на потенциална електрическа повреда поради възраст или механична повреда. Когато връхлети геомагнитна буря, тя може да създаде нестабилна електрическа среда, която може да повреди съществуващи дефектни (остарели) компоненти на слънчева ферма. Такива събития могат значително да увеличат риска от пълна повреда на тези компоненти.

Освен увреждането на хардуера, слънчевите изригвания влияят на производството на слънчева енергия по по-фини начини. Изригванията могат да нарушат GPS и сателитните комуникации, на които разчитат много слънчеви системи за наблюдение и управление на мрежата. Когато-високочестотните радиокомуникации са затъмнени -, както се случи по време на изригването M5.7 през май 2026 г. - дистанционното наблюдение и контрол на разпределените слънчеви активи може да бъде компрометирано.

Мрежовите оператори все повече включват предупреждения за космическото време в своето планиране. В Тексас ERCOT наскоро отмени пазарно известие, свързано с геомагнитно предупреждение от федералните прогнози за космическото време, демонстрирайки, че заплахата е реална дори за южните мрежи. Комуналните услуги проследяват предупрежденията за космическото време и могат да променят операциите, когато е необходимо, но предизвикателството е, че прогнозирането на слънчеви изригвания и геомагнитни бури остава изключително трудно.

За тези, които се притесняват дали слънчевите изригвания намаляват действителната слънчева светлина, достигаща до техните панели, новината е успокояваща. Докато 11-годишният слънчев цикъл наистина причинява колебания в извънземното излъчване - слънчевата светлина, достигаща горната атмосфера на Земята -, ефектът е забележително малък. Пикът на слънчевия цикъл увеличава извънземното излъчване само с около 1 ват на квадратен метър, приблизително една десета от един процент, осреднено за една година. Тази вариация е по-малка от предвидимите 3,5% сезонни колебания, причинени от елиптичната орбита на Земята. „Има много малка стойност в опитите дори да се включи ефектът в изчисленията за моделиране на слънчевото излъчване“, според експерти по слънчеви ресурси.

Подготовка за Бурята

Докато слънчевият цикъл 25 продължава да се засилва, слънчевата индустрия приема заплахата сериозно. Производителите проектират по-устойчива на радиация-електроника за инвертори и системи за наблюдение. Мрежовите оператори разработват стратегии за смекчаване, включително възможност за изолиране на уязвими трансформатори по време на геомагнитни бури. И изследователите продължават да изучават физиката на слънчевата активност, за да подобрят прогнозите.

За собствениците на жилища със слънчева енергия на покрива, практическият съвет е ясен: самите панели са издръжливи и е малко вероятно да бъдат повредени от всички, освен от най-екстремните събития. По-голямата грижа е стабилността на мрежата. Поддържането на телефоните заредени, наличието на готови комплекти за спешни случаи и информираността за предупрежденията за космическото време са разумни стъпки.