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??? 3月20日上午，北半球迎來(lái)難得一見(jiàn)的日全食。德國是全球光伏裝機容量最大的國家。在日食期間由于缺少陽(yáng)光，德國將驟然失去約70%的光伏電力；而當日食結束時(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)電國家，德國經(jīng)受住了這次嚴峻的挑戰。
??? 質(zhì)疑：
??? 日食究竟會(huì )給太陽(yáng)能發(fā)電帶來(lái)多大影響？德國電網(wǎng)是如何應對此次日食危機的？此次事件對中國的太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)有什么借鑒意義？
??? 解答：
??? “這次日食是當前光伏發(fā)電可能面臨的極端狀況，歐洲各國的電網(wǎng)運營(yíng)商對此非常重視，可謂嚴陣以待。”國家發(fā)展和改革委員會(huì )能源研究所副研究員、國家可再生能源中心主任助理趙勇強在接受《中國科學(xué)報》記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)。
??? 這次日食開(kāi)始時(shí)，月球的投影在大西洋洋面出現，歷經(jīng)兩個(gè)半小時(shí)后在北極點(diǎn)附近結束，全食階段持續2分47秒，是歐洲16年以來(lái)經(jīng)歷的規模最大的一次日全食。
??? 作為全球最大的太陽(yáng)能發(fā)電國家，德國擁有高達39 GW的光伏裝機容量，超過(guò)德國總發(fā)電裝機容量的20%。據ENTSO-E發(fā)布的一份《2015年日食影響評估報告》顯示，當日食發(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，而這可能給電網(wǎng)帶來(lái)超負荷運行的風(fēng)險。對德國而言，日食過(guò)程導致的太陽(yáng)能下降速率和上升速率分別高達-273兆瓦/分鐘和361兆瓦/分鐘。
??? “這個(gè)變化率可以說(shuō)非常快。”中國科學(xué)院電工研究所研究員王一波說(shuō)，“電網(wǎng)的正常運行需要保持發(fā)電量和用電量之間的實(shí)時(shí)平衡。從便于電網(wǎng)控制和調節的角度考慮，電源輸出最好能相對穩定。但光伏發(fā)電的特性決定了它的不穩定性，在日食發(fā)生的過(guò)程中，光照在短時(shí)間內先是驟降，然后又突然回升，這對電力系統快速調節能力來(lái)講，的確是非常大的挑戰。”
??? “雖然日全食影響很大，但是其過(guò)程可預測，這就使各國有充分的時(shí)間制定技術(shù)和非技術(shù)的預案，從而使其影響可控。其中很重要的一種預案就是歐洲各國電網(wǎng)公司之間的協(xié)調合作。”王一波說(shuō)，“德國電網(wǎng)并不是孤立的，事實(shí)上整個(gè)歐洲電網(wǎng)可以給德國電網(wǎng)提供強有力的支撐，當德國面臨‘日食危機’時(shí)，挪威、瑞典等對太陽(yáng)能發(fā)電依賴(lài)較小的周邊國家就可以伸出援手。”
??? 在整個(gè)歐洲電網(wǎng)的共同協(xié)調下，德國等國家的輸電系統運營(yíng)商通過(guò)實(shí)時(shí)調控備用機組的發(fā)電出力，維持日食過(guò)程中的電力供需平衡，成功渡過(guò)了這一難關(guān)。
??? 歐洲電力傳輸系統運營(yíng)商聯(lián)盟秘書(shū)長(cháng)Konstantin Staschus表示：“此次日食事件是在本聯(lián)盟組織之下，歐洲及區域協(xié)同合作的一個(gè)成功案例。”
??? 本次“日食危機”是對整個(gè)歐洲電力系統的一場(chǎng)“大考”。理論上，歐洲的輸電運營(yíng)商也可以采用保守的預案來(lái)逃過(guò)這場(chǎng)考試，比如在日食前后的一段時(shí)間里，簡(jiǎn)單地把光伏系統全部關(guān)停，只依靠常規發(fā)電機組供電。但他們沒(méi)有回避危機，在全世界面前上演了現代電網(wǎng)應對可再生能源發(fā)電危機的生動(dòng)一課。
??? “這次事件意義重大，是對可再生能源發(fā)電事業(yè)的極大鼓舞。”王一波評價(jià)道，“大規模發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源并網(wǎng)發(fā)電，一直面臨著(zhù)很多質(zhì)疑。人們擔心這些隨機性、間歇性的電源，一旦高比例接入電網(wǎng)，是否會(huì )對電網(wǎng)帶來(lái)難以承受的沖擊。這一次，歐洲國家集體提交了一份漂亮的答卷，證明了在技術(shù)層面上，現代電網(wǎng)完全能夠應對這樣的挑戰。”
??? 據了解，當前中國的光伏發(fā)電在全國發(fā)電量中占比尚不足1%，但是光伏裝機的年均增速超過(guò)了100%。從2013年到2014年，中國的光伏新增裝機容量連續兩年世界第一，累計裝機容量位列世界第二，僅次于德國。
??? 趙勇強認為，德國成功應對日食危機的案例，對中國發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電也有很大的借鑒意義：“首先，電網(wǎng)的調度運營(yíng)組織要切實(shí)負起責任，做好預測、預報、危機評估等工作；第二，系統規劃電力系統和配電網(wǎng)，增加電力系統的靈活性；第三，充分調動(dòng)市場(chǎng)機制，促進(jìn)輔助服務(wù)和市場(chǎng)供需平衡。”