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3月20日上午,北半球迎來(lái)難得一見的日全食。德國(guó)是全球光伏裝機(jī)容量最大的國(guó)家。在日食期間由于缺少陽(yáng)光,德國(guó)將驟然失去約70%的光伏電力;而當(dāng)日食結(jié)束時(shí),陽(yáng)光突然照射,大量光伏電力又將瞬時(shí)涌入電網(wǎng)。
一退一進(jìn),給電網(wǎng)帶來(lái)巨大壓力,但作為全球最大的太陽(yáng)能發(fā)電國(guó)家,德國(guó)經(jīng)受住了這次嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
質(zhì)疑:
日食究竟會(huì)給太陽(yáng)能發(fā)電帶來(lái)多大影響?德國(guó)電網(wǎng)是如何應(yīng)對(duì)此次日食危機(jī)的?此次事件對(duì)中國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)有什么借鑒意義?
解答:
“這次日食是當(dāng)前光伏發(fā)電可能面臨的極端狀況,歐洲各國(guó)的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)此非常重視,可謂嚴(yán)陣以待。”國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所副研究員、國(guó)家可再生能源中心主任助理趙勇強(qiáng)在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)說(shuō)。
這次日食開始時(shí),月球的投影在大西洋洋面出現(xiàn),歷經(jīng)兩個(gè)半小時(shí)后在北極點(diǎn)附近結(jié)束,全食階段持續(xù)2分47秒,是歐洲16年以來(lái)經(jīng)歷的規(guī)模最大的一次日全食。
作為全球最大的太陽(yáng)能發(fā)電國(guó)家,德國(guó)擁有高達(dá)39 GW的光伏裝機(jī)容量,超過(guò)德國(guó)總發(fā)電裝機(jī)容量的20%。據(jù)ENTSO-E發(fā)布的一份《2015年日食影響評(píng)估報(bào)告》顯示,當(dāng)日食發(fā)生時(shí),整個(gè)歐洲大陸減少的光伏電力有51%來(lái)自德國(guó),而這可能給電網(wǎng)帶來(lái)超負(fù)荷運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)德國(guó)而言,日食過(guò)程導(dǎo)致的太陽(yáng)能下降速率和上升速率分別高達(dá)-273兆瓦/分鐘和361兆瓦/分鐘。
“這個(gè)變化率可以說(shuō)非常快。”中國(guó)科學(xué)院電工研究所研究員王一波說(shuō),“電網(wǎng)的正常運(yùn)行需要保持發(fā)電量和用電量之間的實(shí)時(shí)平衡。從便于電網(wǎng)控制和調(diào)節(jié)的角度考慮,電源輸出最好能相對(duì)穩(wěn)定。但光伏發(fā)電的特性決定了它的不穩(wěn)定性,在日食發(fā)生的過(guò)程中,光照在短時(shí)間內(nèi)先是驟降,然后又突然回升,這對(duì)電力系統(tǒng)快速調(diào)節(jié)能力來(lái)講,的確是非常大的挑戰(zhàn)。”