当光伏发电遭遇十年一遇“金边日环食” 挑战来了！

　　6月21日，我国多地出现“日环食”现象，这次日环食太阳超过99%被遮住，只剩下一圈金边儿，所以也被叫做“金边日环食”。据媒体报道，此次日环食是十年来最具观赏性的天文盛宴，下一次预计要等到2030年。

　　此次日环食在我国境内可以观测到的地区有西藏、四川、重庆、贵州、湖南、江西、福建、台湾等。环食带宽度仅有20千米左右，只有正好处于环食带所经过地区才能看到最完美的日环食景观，其他地区只能看到不同程度的日偏食。西藏阿里是日环食进入我国的第一个最佳观测地区，福建厦门也是最佳观测地之一。

　　对于天文爱好者来说，金边日环食是难得一见的奇观，但对于太阳能光伏发电站来说，这却是一大烦恼。

　　2015年3月20日，整个北半球日食景观引发德国电网危机。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。一退一进，瞬时发生，对电网造成严重的冲击。

　　2016年3月9日，包括印度尼西亚在内的东南亚和太平洋地区观测到日全食。当地光伏电站被厚厚的云层覆盖，造成巨大损失。

　　2017年8月21日，日食阻碍了美国许多地区太阳能发电站和太阳能电池的正常运行。据统计，受影响的光伏电站发电量减少了250兆瓦，这些电量足够约700万户家庭使用。

　　2019年7月2日，日食现象在南太平洋和南美洲上空出现。日食发生时，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，电力系统的灵活性遭受考验。

　　2019年12月26日，我国出现各类日偏食，其中海南日偏食得分最大，为0.499；漠河日偏食得分最小，为0.021。15点37分之后，月亮的半影从海南离开了中国。对中国来说，日食持续了4个多小时。全国光伏电站遭受到了不同程度的发电损失。

　　在日全食发生当天，被全食带扫过的地带将在数分钟内经历天亮→天黑→再天亮的过程，这意味着太阳能光伏电站也会在食甚阶段停止发电，然后再重新恢复发电，对于与其连接的电网而言，短时间内输电负荷的急剧波动对于设施的稳定性将是极大的考验。

　　从能源结构上来说，如果光伏发电占据的比例较大，在日食期间可能会造成发电量大幅度下降；由于光线变暗，很多家庭将打开照明，用电负荷还会增加。这将导致原有的光伏发电功率曲线呈现明显的悬崖式下降，所造成的功率缺口需要其它电力的功率调节，以保障电网平衡，避免电网崩溃。

　　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。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。在日食期间，受影响区域可启用备用发电来源以满足电能需求。通常来说，为确保电网运行正常，一般都会配备额外的备用发电机组，在需求高峰期间紧急投入运行，避免停电事故发生，同时降低发电机组受损风险。

      正常情况下，日食的时间是可以预测的，电网可以根据日食从开始到结束的时间进行调整。由于大型机组的惯性，不可能说停就停，需要预留时间进行调整，因此做好能源调节是电网企业需要面对的重要课题。从天气预报、功率及负荷预测、机组调节、电网调度、是否需要跨区域甚至跨国购电，还需要制定一系列应对方案和应急措施。在负荷侧，可以提倡装有分布式光伏的家庭配置用户侧储能单元，提前将多余电力储存起来，在日全食时能够快速填补电网供电负荷空挡。

　　日食为全球不断扩张的太阳能发电提供了很好的检验。未来，光伏发电在电力系统中的份额将继续增长，为了使供电系统中出现的波动能够得以及时的控制，应该扩大蓄电设备的存储量，即便没有日食的发生，用以应对极端恶劣天气等情况也是非常必要的。此外，通过能源互联网、跨区域大电网的建设，也可以有效应对日食对电网造成的冲击。