2019年最后一次日环食登场 日食能“吃掉”电网系


ʱ䣺2020-01-28

  12月26日,今年内全球唯一一次“日环食”天象于中东、南亚和东南亚等地出现,我国全境也看到了不同程度的日偏食天象。环食带从中东地区开始,经印度南端、斯里兰卡,进入东南亚的印度尼西亚、新加坡、马来西亚等国,最后结束于西太平洋上。这次的环食带平均宽度在115千米左右,见食地最长时间可以看到3分40秒左右的环食,总时长5个多小时。

  据了解,全球范围内一年最多能看到5次日食,最少能有2次,即至少半年有一次,但在一个地方并非每次都能看到。日食对于光伏发电乃至整个电力系统的正常运行会造成巨大损害。

  当月球运动到地球和太阳之间时,如果三者正好处于一条直线,月球会挡住太阳照射到地球上的光,在月球背着太阳的方向会出现阴影,称作月影。在月影扫过地球上的区域看到的太阳被月球所遮挡,这种现象称作日食。

  相比每天的日升日落,日照强度的强弱变化历经5个多小时,但在日食情况下最快不到1个小时的时间日照强度就会发生急剧变化。在日食出现时,几分钟内到达地球表面的光照就会由很强变为很弱,甚至消失,对应的光伏发电量也会由高功率迅速降到低功率,甚至是零;而日全食消退后阳光又会快速恢复普照大地,此时光伏发电量又会瞬间上升到最大。

  可以试想,如果在一个阳光明媚的晴天,光伏出力会达到很高的数值,突然出现日全食,几分钟之内光伏出力降至零。由于光线变暗,还会有很多用户打开照明,用电负荷会继续增加。日全食过后,光伏出力又会在短短几分钟内从零持续攀升。

  专家表示,电网的正常运行需要保持发电量和用电量之间的实时平衡。香港现场开码。从便于电网控制和调节的角度考虑,电源输出最好能相对稳定。但光伏发电的特性决定了它的不稳定性,在日食发生的过程中,光照在短时间内先是骤降,然后又突然回升,这对电力系统快速调节能力来讲,是非常大的挑战。

  如此,意味着必须压减相应规模的供电负荷才能维系电力系统的实时平衡,这是电网调度部门要面临的一个十分棘手的问题,相当于短时间内台大型核电机组的跳闸和重合闸,如果没有形成正确的调控,完全可以令整个电网崩溃。

  随着光伏发电在全球供电体系中的重要性逐渐提高,日食对供电系统的影响也引发了越来越高的关注。欧美地区多个国家为此提供了宝贵的经验。

  2015年3月20日,德国迎来日全食天象。作为欧洲最大的太阳能发电国家,德国的光伏发电量最高可占到其最大用电量的一半以上。据报道,日食开始后,德国境内光伏发电功率瞬间减少1200万千瓦,影响相当于10座核电站同时退出运行。而当太阳从月亮后面钻出,在阳光的突然照射下,短时间内1900万千瓦的光伏发电量进入电网,相当于20座核电站突然接入电网。一退一进,瞬时发生,对电网造成严重的冲击。

  为应对日全食的影响,2019年珠江村镇银行(江西吉州)社会招聘公告好德国的电网公司一早就做好了充分准备。此外,欧洲电网可以给德国电网提供强有力的支撑,在整个欧洲电网的共同协调下,德国等国家的输电系统运营商通过实时调控备用机组的发电出力,维持日食过程中的电力供需平衡,成功渡过了这一难关。

  2017年8月21日,美国地区出现日全食天象,宽约113公里的本影区横贯14个州,整场日食持续了近3个小时。日食为美国多个州的光伏发电系统带来影响,美国太阳能装机容量最大的加利福尼亚州60%-80%的日光被遮挡,在北卡罗来纳州,日光被遮挡的比例超过90%。

  为了保障电力系统的稳定性,日食期间各区燃气发电、水电的输出功率以及进口电力的比重增加;当太阳能出力逐渐恢复,燃气发电等的输出功率也出现回落,用电需求和系统的稳定性得到保障。此外,美国多个电力公司建立“能源不平衡市场”,可以与其他地区进行实时电力交易,为系统提供了额外的灵活性。

  2019年7月2日,日食现象在南太平洋和南美洲上空出现。智利近年来非常规可再生能源的发电量不断增加,目前光伏发电在智利全部发电量中的比例达到9.4%。日全食发生时,智利全国的光伏输出功率由当日最高的145万千瓦降至20万千瓦以下。

  为了应对此次日食,智利能源部和电力调度机构提前数月进行准备工作,针对不同情景制定了应急方案,以保证电力系统的正常运行。日食发生时,水电和天然气发电的输出功率上升,弥补了光伏的供电缺口。通过对灵活性电源的调度,智利的电力供应并未受到日食的影响。

  日食为全球不断扩张的太阳能发电提供了很好的检验。随着太阳能、风能等新能源发电的不断增长,电网在电力生产过程中将不可避免地面临更大波动。这表明,要适应21世纪的新需求,电网进化的一个重要方面是需要采取更多的灵活性措施,包括发展机组爬坡速率高的发电厂、根据用户能源消费行为作出调整、制定动态电价和推广储能等等。返回搜狐,查看更多