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当德国光伏遭遇日食

发表于:2015-03-30 09:08:00     作者:柴麒敏 来源:财新网

索比光伏网讯:2015年3月20日,正午,整个北半球迎来了难得一见的日全食,这对天文爱好者来说是一次奇观,但对于德国电力网络来说却无疑为一次危机。这是因为德国目前是全球第一大光伏之国,其装机容量约为3776万千瓦,虽然光伏发电在德国总发电量占比还不到6%,但其承担了波峰期将近一半的功率负荷(约2千万千瓦),其在2014年6月9日(圣灵降临节)当天甚至一度超过了50%。这次的日食尽管只有短短数小时,但太阳的这一遮一露,相当于几十台核电机组骤然关停随后又旋即启动,其对电网的瞬时冲击可想而知。上一次日食发生在1999年,彼时的德国还没有那么多“看天吃饭”的太阳能发电,此次可以说是新能源首次遭受“天”的挑战。

那一天太阳冲你眨了眨眼

德国将近四成的光伏发电还是分布式的,分散在每家每户,并不像核电或火电站可以统一控制和调度,而德国的可再生能源法又规定新能源必须百分之百接入,即使在突发事件下强制切断也是违法的,这无疑增加了日食事件处理的难度,也给大数据提供了一次显示身手的机会。

欧洲最大气象公司Meteo Group在数月前就通过大数据分析对日食发生的准确时刻、食分的大小和见食的地区进行了较为精准的预报,并预测到发电量将在20日上午10时40分暴跌70%,奥登堡大学的能源气象研究所(Virtual Institute of Energy Meteorology,vIEM)受电网运营商委托也开展了相关大数据分析,其认为在日食开始的德国时间上午9:30左右,光伏发电出力可能瞬间减少1200万千瓦,而在两个半小时之后的正午太阳从月亮后面钻出来,届时将有1900万千瓦的负荷功率进入电网。这些分析都为欧洲电网公司预演和应对此次“黑暗”危机赢得了时间,最终德国电网承受住了此次短时冲击。

应用于能源领域的气候大数据从2004年就已经陆续开展,这些研究无疑为德国电网最终度过日食危机提供了帮助。这些问题对于中国也越来越重要,2014年我国并网风电装机容量9581万千瓦,已经是世界第一;并网太阳能发电装机容量2652万千瓦,2015年计划新增建设规模1780万千瓦,很快将超过德国位列世界第一。按照目前中国政府提出的2030年非化石能源比重达到20%左右的目标,未来每年新增的光伏电站将以千计、风机将以万计,装机规模则以亿千瓦计,对电网的冲击越来越不可小视。间歇性、分布式的并网电力管理除纳入“互联网+”和智能化的功能外,气候大数据也将发挥不可忽视的作用。

气候是一门很大的生意

事实上,日食的预报不难,难在预报到细节,而普通天气预报要做到长期和精准同样不容易,地球的气候系统异常复杂,一个微小的扰动就有可能改变一时一地的天气,而美国的一家EarthRisk公司就想完成这件不可能的任务,其预报最长已经可以提前至40天。这家公司的旗舰产品是TempRisk,是基于加州大学斯克利普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography,SIO)的预测模型开发而来的。影响长时气候和短时天气的变量数不胜数,而且每时每刻都在发生变化,模型是对现实世界的简化,只能做到描述少数主要变量的关系,而不可能将所有因素都考虑在内,因此往往预测能力极为有限且容易出错,目前的精准的天气预报一般仅能提前一周。

责任编辑:solar_robot
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