天文學家預測,本月20日歐洲、北非、西亞、格陵蘭島等地區可觀測到日偏食,不過,雖然這是難得一見的天文現象,但歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)警告,近年來歐洲對太陽能發電的依賴程度已提高,因此這次的日食現象,恐怕會對歐洲電力供應帶來“前所未有的考驗”,這也讓電網運營商感到“壓力山大”。
此次日食被稱為“春分日食”,日全蝕僅覆蓋北大西洋部分區域,以及法羅群島和斯瓦爾巴群島。預計食甚期間,德國和歐洲中心地區可觀測到約80%左右的偏食。當日食來臨是否會影響太陽能發電生產?當太陽能發電站某一時間發電量減少,其它時間必須進行彌補,因此在日食現象出現時將對太陽能發電帶來挑戰。
歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)指出,歐洲再生能源發電的電力供應占比從當年的 0.1% 攀升至現在的 10.5%,而歐洲統計局(Eurostat)資料則顯示,目前太陽能發電占比約為所有電力供應的3%。雖然對再生能源的依賴提升了,但太陽能發電的占比仍算是相當小。
這次日食會對歐洲電力供應商帶來考驗的原因,主要在于歐洲電力系統的不同能源間,電力系統供給的平衡及轉換彈性是否足夠,業者必須因應短時間內遽減及遽增的太陽能發電量,去做能源發電的轉換,相較之下會比一般情況難度更高。
以德國為例,當前,德國擁有領先的太陽能技術。最新統計數據顯示,2014年德國可再生能源發電量已占全國總發電量的26.2%,其中太陽能發電量又占所有可再生能源發電量的21.7%。因此,日偏食所導致的太陽能發電量的變化,可能會使德國電網的入網功率出現較大波動。目前,德國太陽能發電總裝機容量約3.9萬兆瓦。電網運營商預測,日食開始時,太陽能發電入網功率可能減少1.2萬兆瓦,而日食結束后時間接近正午,入網功率又可能增加1.9萬兆瓦,這相當于十多座大型核電站的總裝機容量突然接入電網。
根據收集數據為電力公司和燃氣公司提高客戶體驗的軟件公司——奧珀威爾(Opower)上周發布的數據報告,去年10月份美國西部日偏食僅遮擋了30-50%的太陽,但是太陽能發電量在下午的三個小時里驟然下降,隨后才恢復正常工作狀態。根據他們對美國西部5000個太陽能發電裝置統計數據,在日偏食期間太陽能發電裝置生產的電能比正常時期減少41%。這意味著實際太陽能生產減少接近1000兆瓦電能,對此發電站工作人員將啟動傳統熱電站發電方式進行彌補。
奧珀奧爾公司專家巴里·費舍爾(Barry Fischer)指出,日食的影響范圍較廣,并且會非常快速覆蓋整個地區。德國應用科學大學一項研究表明,當日食現象持續75分鐘,太陽能發電站生產將比平時下降2.7倍,這相當于中等發電站斷電一分鐘時間。
3月20日日食現象與2014年美國西部日偏食現象不同,后者發生時間是在日落時分,而前者出現在中午,正值太陽能產量最高的時間段。此次日食現象將是一個挑戰,將是太陽能發電站建模系統的一次重要演習。