
日出的時(shí)候綿軟悠長(zhǎng),日照強(qiáng)度達(dá)到正午大約需要5個(gè)小時(shí)。但是日食呢,最快不到1個(gè)小時(shí),被月亮擋住的太陽(yáng)就會(huì)發(fā)揮它的全部威力。這就是日食對(duì)光伏發(fā)電的影響遠(yuǎn)大于日出日落的核心原因。
所以如果是陰云密布自然是不在話下,除了人們感嘆不能好好看看日食以外不會(huì)有任何損失。但是如果真的是晴空萬(wàn)里如周三周四,20度的天氣爽朗怡人,1個(gè)小時(shí)之內(nèi)光伏的增加量是2000萬(wàn)千瓦。這意味著什么?2014年底率團(tuán)與回國(guó)訪問(wèn)交流的德國(guó)華人新能源協(xié)會(huì)的專家們?cè)?jīng)在廣東電網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)面前形象的比喻到:日食發(fā)生就好比是讓你餓肚子,幾天不吃飯,但這雖然悲摧但還勉強(qiáng)可以捱過(guò)去,真正讓人無(wú)法忍受的是日食消失恢復(fù)期,好比馬上又讓你吃一堆包子,那種撐死的感覺(jué)真是讓人生不如死。
稍稍對(duì)電網(wǎng)了解一點(diǎn)的人會(huì)問(wèn),多了這么多光伏發(fā)電也不是難事,馬上甩掉之前替代出力的火電廠天然氣電廠就是了,雖然浪費(fèi)很多資源和金錢(qián),但是總歸不會(huì)有停電的風(fēng)險(xiǎn)吧?
所以這個(gè)問(wèn)題的第二階是:變化總量可以抵抗,但變化率太彪悍。整個(gè)2013年和2014年,德國(guó)出現(xiàn)的劇烈天氣變化情況之下的電力供應(yīng)變化梯度最高不過(guò)1000萬(wàn)千瓦每小時(shí),但是在日食恢復(fù)的時(shí)候,一方面光伏電站蜂擁而至,于是不得不關(guān)閉那些正在發(fā)電的電廠,但火電廠不是說(shuō)關(guān)馬上就能關(guān)的,一般需要1個(gè)小時(shí)的緩沖,這就會(huì)加劇光伏急速并入引發(fā)的多余電力增量變化速率;另一方面,如果人們紛紛關(guān)燈關(guān)電視,路燈熄滅,負(fù)荷側(cè)朝著更加不需要電力的方向變化,那么多余電力的增量就會(huì)更加急速的要撐死我們――這些包子會(huì)邊吃邊變大。
為此,電網(wǎng)公司可以采取的辦法是:抽水蓄能電站馬上轉(zhuǎn)抽水用電方式,急速關(guān)閉比褐煤電廠更容易控制調(diào)節(jié)的硬煤電廠,天然氣電站關(guān)閉,多余的電力更多的賣給國(guó)外。至于核電站,他們的瞬時(shí)調(diào)節(jié)性可沒(méi)那么好,還有儲(chǔ)能,幾乎可以忽略不計(jì)。
于是,問(wèn)題的第三階出現(xiàn)了:即使彪悍的變化率可以被控制,但是承受變化力的主體的反應(yīng)和響應(yīng)無(wú)法預(yù)估。整個(gè)歐洲是一個(gè)自由的電力交易市場(chǎng),上述的變化率和各種應(yīng)對(duì)方案都有一個(gè)既定的前提:天氣變化在人類可以預(yù)估的范圍,市場(chǎng)上的交易行為在正常的可參照的范圍之內(nèi)。
如果市場(chǎng)上的反應(yīng)出現(xiàn)異常,那會(huì)是什么?2010年一名交易員在賣出股票時(shí)敲錯(cuò)了一個(gè)字母,將百萬(wàn)誤打成十億,導(dǎo)致道瓊斯指數(shù)突然出現(xiàn)近千點(diǎn)的暴跌。重壓之下的小概率事件,往往會(huì)成為壓倒駱駝的一根稻草。一份錯(cuò)的天氣預(yù)報(bào),一次微不足道的保護(hù)誤動(dòng),甚至一個(gè)沒(méi)有接通的電話,一句沒(méi)有說(shuō)清楚的指令,都有可能形成極大的誤會(huì)而導(dǎo)致多米諾骨牌的傾覆:不要忘記了,意大利還有1800萬(wàn)光伏,風(fēng)流倜儻英語(yǔ)說(shuō)得也很俊俏的意大利同志會(huì)不會(huì)關(guān)鍵時(shí)候掉鏈子,非常難講。而人們的普遍市場(chǎng)心理和投機(jī)意識(shí),在目前的模型下也無(wú)法得到更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐――――大數(shù)據(jù)時(shí)代來(lái)的太晚了。
所有這三階一步步遞增的麻煩即使都可以被絞盡腦汁的克服,但問(wèn)題的最高階卻讓專業(yè)人士只能束手就擒:系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷。德國(guó)的電力交易體制被設(shè)計(jì)為15分鐘為一個(gè)交易周期,這個(gè)時(shí)間段之內(nèi)采用的是電量平均值報(bào)價(jià)辦法,這在平時(shí)和數(shù)學(xué)意義上都保持著極高的準(zhǔn)確性,可以給結(jié)算帶來(lái)很多方便。但是在日食小時(shí)太陽(yáng)重現(xiàn)的時(shí)候,卻意味著一個(gè)重大設(shè)計(jì)缺陷將被暴露:15分鐘之內(nèi)的發(fā)電出力梯度增量變化將無(wú)法在交易數(shù)據(jù)中獲得直接體現(xiàn)。