最緊急的時段從上午9點30分開始：3月20日的時候德國將會是漆黑一片。日食將使數(shù)百萬計的光伏面板失去陽光照射，這就有可能導致電網(wǎng)斷電。
盡管德國光伏發(fā)電裝機爆炸式增長已成為歷史，但本周德國可再生能源署卻再次慶祝光伏發(fā)電的強勁增長，而這一切都是建立在德國的慷慨補貼基礎之上。
“德國目前光伏發(fā)電裝機容量約3800萬千瓦，在夏季陽光明媚的中午，光伏發(fā)電量甚至可以占到最大用電量的一半以上，”位于柏林的綠色電力促進組織解釋道，“特別是在南部德國，光伏已經(jīng)成為當?shù)刂е噪娫粗弧?rdquo;
但是今年的3月20日，這一支柱可能會被折斷，因為這一天德國和整個歐洲將經(jīng)歷一個日食過程，大量光伏發(fā)電設備將停止運行，電網(wǎng)運營商擔心會影響供電的安全穩(wěn)定。
因此，從一年多前開始，很多公司都在為此次日食做準備。而具體的危害程度如何就要取決于當天的天氣。要是當天多云或者大霧，那么保持電網(wǎng)運行穩(wěn)定就要相對容易些。“要是3月20日這天陽光普照，那電網(wǎng)面臨的壓力就非常大了。”某德國大型電網(wǎng)運營商員工對《世界報》說道。
?。ㄒ唬?/5的太陽將被遮住
盡管在德國上空，北半球初春這一天發(fā)生的天空奇觀并不是完全的日全食，月球影子只遮住約80%的太陽，但是在這樣的部分陰暗情況下太陽能發(fā)電量將急劇下降。
奧登堡能源與氣象系統(tǒng)研究所受電網(wǎng)運營商委托開展了相關研究，研究表明，在日食開始的約德國時間上午9:30左右，光伏發(fā)電出力可能瞬間降至1000萬千瓦。要是當天是大晴天的話，其影響就相當于10座核電站同時退出運行。
而在兩個半小時之后，太陽會在中午12點左右從月亮后面鉆出來，這時產(chǎn)生的問題就更為嚴重。因為在太陽的突然照射下，短時間內升高至2000萬千瓦的光伏發(fā)電出力將進入電網(wǎng)。
對于電網(wǎng)運營商來說，這就相當于20座核電站短時間內接入電網(wǎng)。如此短時間內這樣大規(guī)模電力的接入與切除，這在歐洲電網(wǎng)運營歷史上是史無前例的。
因為德國四大輸電網(wǎng)運營商TenneT，Amprion，50 Hertz和TransnetBW也不能太指望從國外進口電力，因為周邊國家到時候也沒有陽光。意大利太陽能光伏裝機容量已經(jīng)高達1800萬千瓦，到時候意大利也會為本國的電力供應安全發(fā)愁。法國和西班牙在日食時也分別會失去500萬千瓦的太陽能電力。
（二）對電網(wǎng)運營商的挑戰(zhàn)史無前例
總部位于布魯塞爾的歐洲輸電網(wǎng)運營商聯(lián)盟（ENTSO-E）因此在一次新聞發(fā)布會上表示，這將是一場“史無前例的挑戰(zhàn)”。在整個歐洲范圍內，要是3月20日當天天氣晴朗的話，預計將有高達3500萬千瓦的太陽能電力從電網(wǎng)漸次退出，這樣的電力規(guī)模相當于150至200座中等規(guī)模的常規(guī)發(fā)電站。
“此前也發(fā)生過日食，”歐洲輸電網(wǎng)運營商聯(lián)盟在新聞發(fā)布會草稿中寫道，“但是由于光伏發(fā)電裝機的快速增長，我們現(xiàn)在確實面臨很現(xiàn)實的風險。”因此歐洲各個電網(wǎng)運營商也從一年以前就開始為迎接這次日食著手準備應對措施。
歐洲各個輸電網(wǎng)運營商已經(jīng)在原則上達成共識，就要說每個輸電網(wǎng)運營商必須將太陽能電力中斷產(chǎn)生的影響控制在自己所在的區(qū)域范圍內，也就是說，柏林50Hertz輸電網(wǎng)運營商必須負責維持德國東部電網(wǎng)的穩(wěn)定，多特蒙德的Amprion輸電網(wǎng)運營商必須負責維持德國主要工業(yè)區(qū)的電網(wǎng)穩(wěn)定，TenneT負責維持德國中部從巴伐利亞州到石勒蘇益格-赫爾斯泰因州狹長地帶的電網(wǎng)穩(wěn)定。
（三）日食期間保持不間斷電話聯(lián)系
與此同時，歐洲各國電網(wǎng)運營商將在日食發(fā)生期間保持密切聯(lián)系：”在日食發(fā)生之前和發(fā)生過程中，我們計劃在各大電網(wǎng)控制中心之間召開持續(xù)的電話會議“，歐洲輸電網(wǎng)運營商聯(lián)盟表示。此外，各大電網(wǎng)運營商將會在這一天向調度控制室投入更多人力。
原則上，德國擁有足夠的發(fā)電站來平抑光伏電力的進入和退出，而讓電網(wǎng)運營商擔憂的是，電力交易商和電站運營商在緊急時間段里不能確保發(fā)電計劃達到必要的精確度。
一般說來，市政電力公司和區(qū)域供電商必須一直以15分鐘為節(jié)點保持電力需求和電力供應之間的”平衡組“實現(xiàn)平衡。要是承擔平衡組義務的某個單元沒有嚴格執(zhí)行，為了簡便而按照小時平均值向電網(wǎng)發(fā)電，那么在日食的關鍵幾個小時內這就可能引起系統(tǒng)過載。
這其中的風險就存在于德國電力交易規(guī)則中：因為在3月20日前一天，市場參與者只能按照小時平均值進行下一天的電量供應交易。而更為準確的、對電網(wǎng)運行至關重要的以每15分鐘為一個節(jié)點的交易要到前一天下午16時才開始。要是平衡容量（或叫做調峰容量）不足的情況太晚才被發(fā)現(xiàn)，那么電網(wǎng)運營商將來不及按照《能源經(jīng)濟法》緊急條款13.2的規(guī)定啟動備用電站。
在電網(wǎng)技術層面，日食有別于日常太陽起落的地方就在于速度。幾乎所有的太陽能發(fā)電出力在短時間內消失，不久之后又很快在中午時分恢復發(fā)電。在這種特殊情況下，電力市場與15分鐘平衡間隔之間的界面是否與技術上的電網(wǎng)控制相適應，這還存在很大不確定性。
在不利的情況下，可能電力系統(tǒng)中沒有足夠的調節(jié)容量來使電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在50赫茲；比較糟糕的情況是，電網(wǎng)節(jié)點自動保護機制被激發(fā)，出現(xiàn)區(qū)域性停電事故；在最糟糕的情況下，這種區(qū)域性停電升級至全歐洲范圍的大停電事故。根據(jù)緊急事故處置方案，為保持電網(wǎng)穩(wěn)定，電網(wǎng)首先要切除大型工業(yè)用戶用電負荷。在此期間，也不能完全排除需要對整個地區(qū)或多個小城市在部分時段停止供電的可能性。
（四）德國全境將增加調節(jié)容量
電網(wǎng)運營商對應對好此次日食過程信心十足，他們已經(jīng)與位于波恩的聯(lián)邦網(wǎng)絡署達成共識，將增加3月20日全德國的調節(jié)容量。
那么到底情況會有多嚴重，只有等到更加可靠的天氣預報出來之后，人們才能提前幾天知道。其中的不確定性就在于不知道當天是否有大霧、揚塵或者雪花覆蓋在太陽能板上面，因為這些會限制發(fā)電量的情況很難提前預知。
“日食帶來的問題非常形象地表明，隨著電力系統(tǒng)中間歇性和分布式電源的大量增加，要保持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行將面臨越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。”歐洲輸電網(wǎng)運營商聯(lián)盟表示。
然而，電網(wǎng)運營商從經(jīng)驗教訓中學習的機會并不多：下一次影響全歐洲的日全食要11年后，也就是2026年8月12日才會出現(xiàn)。
【本文獨家編譯自德國《世界報》2月20日經(jīng)濟專欄作家Daniel Wetzel的文章，原標題為Am 20. M?rz droht Deutschland der doppelte Blackout】
盡管德國光伏發(fā)電裝機爆炸式增長已成為歷史，但本周德國可再生能源署卻再次慶祝光伏發(fā)電的強勁增長，而這一切都是建立在德國的慷慨補貼基礎之上。
“德國目前光伏發(fā)電裝機容量約3800萬千瓦，在夏季陽光明媚的中午，光伏發(fā)電量甚至可以占到最大用電量的一半以上，”位于柏林的綠色電力促進組織解釋道，“特別是在南部德國，光伏已經(jīng)成為當?shù)刂е噪娫粗弧?rdquo;
但是今年的3月20日，這一支柱可能會被折斷，因為這一天德國和整個歐洲將經(jīng)歷一個日食過程，大量光伏發(fā)電設備將停止運行，電網(wǎng)運營商擔心會影響供電的安全穩(wěn)定。
因此，從一年多前開始，很多公司都在為此次日食做準備。而具體的危害程度如何就要取決于當天的天氣。要是當天多云或者大霧，那么保持電網(wǎng)運行穩(wěn)定就要相對容易些。“要是3月20日這天陽光普照，那電網(wǎng)面臨的壓力就非常大了。”某德國大型電網(wǎng)運營商員工對《世界報》說道。
?。ㄒ唬?/5的太陽將被遮住
盡管在德國上空，北半球初春這一天發(fā)生的天空奇觀并不是完全的日全食，月球影子只遮住約80%的太陽，但是在這樣的部分陰暗情況下太陽能發(fā)電量將急劇下降。
奧登堡能源與氣象系統(tǒng)研究所受電網(wǎng)運營商委托開展了相關研究，研究表明，在日食開始的約德國時間上午9:30左右，光伏發(fā)電出力可能瞬間降至1000萬千瓦。要是當天是大晴天的話，其影響就相當于10座核電站同時退出運行。
而在兩個半小時之后，太陽會在中午12點左右從月亮后面鉆出來，這時產(chǎn)生的問題就更為嚴重。因為在太陽的突然照射下，短時間內升高至2000萬千瓦的光伏發(fā)電出力將進入電網(wǎng)。
對于電網(wǎng)運營商來說，這就相當于20座核電站短時間內接入電網(wǎng)。如此短時間內這樣大規(guī)模電力的接入與切除，這在歐洲電網(wǎng)運營歷史上是史無前例的。
因為德國四大輸電網(wǎng)運營商TenneT，Amprion，50 Hertz和TransnetBW也不能太指望從國外進口電力，因為周邊國家到時候也沒有陽光。意大利太陽能光伏裝機容量已經(jīng)高達1800萬千瓦，到時候意大利也會為本國的電力供應安全發(fā)愁。法國和西班牙在日食時也分別會失去500萬千瓦的太陽能電力。
（二）對電網(wǎng)運營商的挑戰(zhàn)史無前例
總部位于布魯塞爾的歐洲輸電網(wǎng)運營商聯(lián)盟（ENTSO-E）因此在一次新聞發(fā)布會上表示，這將是一場“史無前例的挑戰(zhàn)”。在整個歐洲范圍內，要是3月20日當天天氣晴朗的話，預計將有高達3500萬千瓦的太陽能電力從電網(wǎng)漸次退出，這樣的電力規(guī)模相當于150至200座中等規(guī)模的常規(guī)發(fā)電站。
“此前也發(fā)生過日食，”歐洲輸電網(wǎng)運營商聯(lián)盟在新聞發(fā)布會草稿中寫道，“但是由于光伏發(fā)電裝機的快速增長，我們現(xiàn)在確實面臨很現(xiàn)實的風險。”因此歐洲各個電網(wǎng)運營商也從一年以前就開始為迎接這次日食著手準備應對措施。
歐洲各個輸電網(wǎng)運營商已經(jīng)在原則上達成共識，就要說每個輸電網(wǎng)運營商必須將太陽能電力中斷產(chǎn)生的影響控制在自己所在的區(qū)域范圍內，也就是說，柏林50Hertz輸電網(wǎng)運營商必須負責維持德國東部電網(wǎng)的穩(wěn)定，多特蒙德的Amprion輸電網(wǎng)運營商必須負責維持德國主要工業(yè)區(qū)的電網(wǎng)穩(wěn)定，TenneT負責維持德國中部從巴伐利亞州到石勒蘇益格-赫爾斯泰因州狹長地帶的電網(wǎng)穩(wěn)定。
（三）日食期間保持不間斷電話聯(lián)系
與此同時，歐洲各國電網(wǎng)運營商將在日食發(fā)生期間保持密切聯(lián)系：”在日食發(fā)生之前和發(fā)生過程中，我們計劃在各大電網(wǎng)控制中心之間召開持續(xù)的電話會議“，歐洲輸電網(wǎng)運營商聯(lián)盟表示。此外，各大電網(wǎng)運營商將會在這一天向調度控制室投入更多人力。
原則上，德國擁有足夠的發(fā)電站來平抑光伏電力的進入和退出，而讓電網(wǎng)運營商擔憂的是，電力交易商和電站運營商在緊急時間段里不能確保發(fā)電計劃達到必要的精確度。
一般說來，市政電力公司和區(qū)域供電商必須一直以15分鐘為節(jié)點保持電力需求和電力供應之間的”平衡組“實現(xiàn)平衡。要是承擔平衡組義務的某個單元沒有嚴格執(zhí)行，為了簡便而按照小時平均值向電網(wǎng)發(fā)電，那么在日食的關鍵幾個小時內這就可能引起系統(tǒng)過載。
這其中的風險就存在于德國電力交易規(guī)則中：因為在3月20日前一天，市場參與者只能按照小時平均值進行下一天的電量供應交易。而更為準確的、對電網(wǎng)運行至關重要的以每15分鐘為一個節(jié)點的交易要到前一天下午16時才開始。要是平衡容量（或叫做調峰容量）不足的情況太晚才被發(fā)現(xiàn)，那么電網(wǎng)運營商將來不及按照《能源經(jīng)濟法》緊急條款13.2的規(guī)定啟動備用電站。
在電網(wǎng)技術層面，日食有別于日常太陽起落的地方就在于速度。幾乎所有的太陽能發(fā)電出力在短時間內消失，不久之后又很快在中午時分恢復發(fā)電。在這種特殊情況下，電力市場與15分鐘平衡間隔之間的界面是否與技術上的電網(wǎng)控制相適應，這還存在很大不確定性。
在不利的情況下，可能電力系統(tǒng)中沒有足夠的調節(jié)容量來使電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在50赫茲；比較糟糕的情況是，電網(wǎng)節(jié)點自動保護機制被激發(fā)，出現(xiàn)區(qū)域性停電事故；在最糟糕的情況下，這種區(qū)域性停電升級至全歐洲范圍的大停電事故。根據(jù)緊急事故處置方案，為保持電網(wǎng)穩(wěn)定，電網(wǎng)首先要切除大型工業(yè)用戶用電負荷。在此期間，也不能完全排除需要對整個地區(qū)或多個小城市在部分時段停止供電的可能性。
（四）德國全境將增加調節(jié)容量
電網(wǎng)運營商對應對好此次日食過程信心十足，他們已經(jīng)與位于波恩的聯(lián)邦網(wǎng)絡署達成共識，將增加3月20日全德國的調節(jié)容量。
那么到底情況會有多嚴重，只有等到更加可靠的天氣預報出來之后，人們才能提前幾天知道。其中的不確定性就在于不知道當天是否有大霧、揚塵或者雪花覆蓋在太陽能板上面，因為這些會限制發(fā)電量的情況很難提前預知。
“日食帶來的問題非常形象地表明，隨著電力系統(tǒng)中間歇性和分布式電源的大量增加，要保持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行將面臨越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。”歐洲輸電網(wǎng)運營商聯(lián)盟表示。
然而，電網(wǎng)運營商從經(jīng)驗教訓中學習的機會并不多：下一次影響全歐洲的日全食要11年后，也就是2026年8月12日才會出現(xiàn)。
【本文獨家編譯自德國《世界報》2月20日經(jīng)濟專欄作家Daniel Wetzel的文章，原標題為Am 20. M?rz droht Deutschland der doppelte Blackout】
