اختصاصی شبکه علمی ثریا- بادهای فاجعه بار، سیل و طوفان ایان احتمالاً باعث قطعی طولانی مدت برق در بخش های وسیعی از فلوریدا می شود.  طوفان ایان جدیدترین طوفان از سلسله  رویدادهای شدید گرمایی و سرمایی است که در سال‌های اخیر برای روزها برق میلیون‌ها آمریکایی را قطع کرده است. در بسیاری از مناطق مستعد بلایا و قطعی برق مردم شروع به این سوال کرده‌اند که آیا سیستم‌های باتری خورشیدی می‌تواند در هنگام قطع برق چراغ‌ها را روشن نگه دارد؟ هنگامی که شبکه برق قطع می شود  سیستم های خورشیدی که فاقد باتری هستند نیز خاموش می شوند. اما باتری  خانه ها می تواند از شبکه برق جدا شود یعنی هر روز نور خورشید انرژی خانه را تامین کند و باتری ها را نیز شارژ  کند تا برق مورد نیاز خانه در طول شب نیز تامین  شود. محققان در آزمایشگاه برکلی بررسی کردند که خانه‌ها و ساختمان‌های تجاری با استفاده از انرژی خورشیدی و باتری‌ها تنها سه روز بدون برق دوام می آورند.

آنها یک قطعی برق عمومی را برای هر شهر در ایالات متحده مدل‌سازی  و آزمایش کردند که  یک سیستم خورشیدی روی پشت بام همراه با یک باتری ۱۰ یا ۳۰ کیلووات ساعتی تا چند ساعت می‌تواند برق لوازم ضروری مانند یخچال، روشنایی، سرویس اینترنت و پمپ چاه آب و همچنین گرمایش و تهویه مطبوع  در یک خانه را تامین کند. برای درک این موضوع، محبوب ترین باتری موجود در بازار، تسلا پاوروال با بیش از ۱۳ کیلووات ساعت فضای ذخیره سازی انتخاب شد.

آنها متوجه شدند که حتی یک سیستم متوسط از باتری خورشیدی می‌تواند بارهای حیاتی یک خانه را برای روزها در هر زمان، عملاً در هر نقطه از کشور تامین کند. اما تحقیقات نشان می‌داد که تهیه برق برای سرمایش و گرمایش می‌تواند یک چالش باشد. خانه‌ها در جنوب شرقی و شمال غربی اقیانوس آرام اغلب دارای بخاری‌هایی با مقاومت الکتریکی هستند که از قابلیت انرژی خورشیدی و ذخیره‌سازی در طول قطعی برق در زمستان فراتر می‌رود. خانه هایی با پمپ های حرارتی کارآمد عملکرد بهتری داشتند. بار تابستانی تهویه مطبوع در جنوب غربی نیز می تواند سنگین باشد و رفع تمام نیازهای سرمایشی با ذخیره انرژی خورشیدی می تواند کار دشواری باشد.

سیستم‌های خورشیدی و باتری های بزرگ‌تر می‌توانند کمک کنند اما پاسخگویی به تقاضا در هنگام قطع برق همچنان به آب و هوا، میزان مصرف انرژی خانه و عوامل دیگر بستگی دارد. برای مثال، تنظیمات ساده ترموستات در هنگام قطع برق نیازهای گرمایشی و سرمایشی را کاهش می‌دهد و به انرژی خورشیدی با ذخیره‌سازی اجازه می‌دهد تا توان پشتیبان را در دوره‌های طولانی‌تری حفظ کند.  توانایی تامین برق ساختمان‌های تجاری بسیار متفاوت است. مدارس و فروشگاه‌های خرده‌فروشی بزرگ با فضای سقف کافی برای ذخیره انرژی خورشیدی  بسیار بهتر از ساختمان‌های چند طبقه و پر مصرف مانند بیمارستان‌ها هستند.

محققان گفتند : ما در اینجا به ۱۰ رویداد خاموشی در دنیا از ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۰ نگاه کردیم از جمله قطعی های پس از طوفان و آتش‌سوزی و مدل‌سازی عملکرد ساختمان برای مکان‌های خاص و الگوهای آب و هوای واقعی در طول و پس از قطع‌ها را نیز در نظر گرفتیم. ما متوجه شدیم که در هفت مورد از قطعی‌ها، اکثر خانه‌ها می‌توانستند بارهای حیاتی خانه به اضافه گرمایش و سرمایش را با استفاده از باتری های خورشیدی با۳۰ کیلووات ساعت ذخیره‌سازی یا کمی بیش تر حفظ کنند. اما آب و هوا قطعا می تواند تأثیر زیادی داشته باشد پس از طوفان فلورانس که برق را در کارولینای شمالی در سال ۲۰۱۸ قطع کرد، آسمان به مدت سه روز ابری بود و باعث کاهش یا حتی توقف ذخیره انرژی در پنل‌های خورشیدی شد.

از سوی دیگر، طوفان هاروی در آگوست ۲۰۱۷ سواحل تگزاس را درنوردید و خسارات گسترده ای را به تمام آن نقاط وارد کرد. آسمان بر فراز شهر کورپوس کریستی صاف شد اما یک هفته یا بیشتر طول کشید تا دوباره برق وصل شد. باتری های خورشیدی و ذخیره‌سازی انرژی کمک بزرگی در این مورد انجام دادند و تقریباً تمام نیازهای برق را برای یک خانه معمولی تأمین کردند. ما همچنین دریافتیم که انرژی خورشیدی می تواند در رویدادهایی مانند خاموشی  برای جلوگیری از آتش سوزی در کالیفرنیا، یا پس از طوفان بادی در سال ۲۰۲۰ در آیووا هم عملکرد خوبی داشته باشد. منبع گرما در خانه نیز یک عامل کلیدی است. در یک قطعی ۵ تا ۱۰ روزه پس از طوفان یخ در اوکلاهاما در سال ۲۰۲۰ متوجه شدیم که انرژی خورشیدی به علاوه یک باتری ۳۰ کیلووات ساعتی می‌تواند تقریباً تمام انرژی و گرمای حیاتی مورد نیاز خانه‌های دارای بخاری  یا پمپ حرارتی را تامین کند. اما در مورد خانه‌هایی که دارای وسایل گرمایشی با مقاومت الکتریکی بودند این امکان وجود نداشت.

در تگزاس، بیش از نیمی از خانه‌ها با بخاری های برقی گرم می‌شوند. پمپ‌های حرارتی دارای رتبه و ستاره انرژی که هم گرمایش و هم سرمایش را فراهم می‌کنند  به ازای هر واحد گرمای خروجی، نصف آن مقدار برق مصرف می‌کنند. تبدیل بخاری های مقاوم قدیمی به پمپ های حرارتی جدید نه تنها می تواند باعث صرفه جویی در هزینه و کاهش پیک تقاضا شود بلکه انعطاف پذیری را در هنگام قطع برق افزایش راه‌اندازی انرژی خورشیدی و ذخیره‌سازی برای تأمین برق پشتیبان در خانه یا ساختمان کار بیشتری می‌طلبد و هزینه بیشتری نیز دارد. فقط یک پاوروال می‌تواند از ۱۲۰۰۰ تا ۱۶۵۰۰ دلار آمریکا برای نصب سیستم کامل، بدون مشوق‌ها و مالیات اجرا شود.

بیش از ۹۰ درصد از تأسیسات خورشیدی جدید در هاوایی در سال ۲۰۲۱ پس از تغییر مقررات استفاده شدند. اکنون این نیروگاه‌های توزیع برق بزرگ باعث بازنشستگی نیروگاه‌های زغال‌سنگ شدند و به برق رسانی در شبکه کمک می‌کنند. کالیفرنیا بیش از ۱/۵ میلیون سیستم خورشیدی روی پشت بام ها دارد. تعداد زیادی از مشتریان در حال مقاوم‌سازی باتری‌ها بر روی سیستم‌های خود یا اضافه کردن باتری های جدید برای ذخیره‌سازی هستند به این دلیل که شرکت‌های خدمات شهری به «قطع برق ایمنی عمومی» متوسل شده‌اند تا خطر آتش‌سوزی‌های ناشی از خطوط برق در طول روزهای خشک و بادی را کاهش دهند.

اشکال جدیدی و ویژه ای از خودروهای الکتریکی نیز در حال ظهور است. فورد با (SunRun) همکاری می کند تا کامیون برقی لایتنینگ (F150) جدید خود را با انرژی خورشیدی و یک شارژر دو طرفه ترکیب کند که می توان از باتری آن برای تامین انرژی خانه نیز استفاده کرد. نسخه استاندارد این کامیون دارای باتری ۹۸ کیلووات ساعتی است که معادل بیش از هفت باتری ثابت پاوروال تسلا است. طوفان ماریا در سال ۲۰۱۷ برق را برای ماه‌ها در پورتو ریکو قطع کرد، بیش از ۴۰۰۰۰ سیستم خورشیدی در جزیره نصب شد که اغلب با باتری ذخیره همراه بودند. یکی از آنها در ایستگاه آتش نشانی در شهر گوانیکا است که در قطعی های قبلی قادر به دریافت تماس های اضطراری نبوده است.

هنگامی که طوفان و سیل فیونا بار دیگر در سپتامبر ۲۰۲۲ برق اکثر مناطق پورتوریکو را قطع کرد، ایستگاه آتش نشانی همچنان در حال کار بود.  گروهبان لوئیس سائز یک روز پس از اینکه طوفان فیونا برق را به طور کامل قطع کرد به رسانه ها گفت: ما در تمام طول طوفان قدرتمان را از دست ندادیم.