光伏德國
前不久看到中國的媒體上，有一篇關(guān)于德國2014年6月9日光伏發(fā)電出力超過50%的報道，深入分析了當(dāng)日陽光普照的德國是如何做到保障如此高比率的光伏發(fā)電接入的。是的，自從2013年8月初首次出現(xiàn)超過22GW的光伏發(fā)電出力以來，德國安裝總量超過35GW的光伏組件們在今年天氣晴好的氣候條件下，屢創(chuàng)新高，大比例的接入電網(wǎng)早已是家常便飯。
以下是6月初的幾組數(shù)據(jù)為例。（圖片來自德國柏林安格拉咨詢公司）
黃線是光伏，藍(lán)線是風(fēng)力，灰色是總體發(fā)電出力，而紅線就是德國總體的電力負(fù)荷需求。不難看出，6月9日就光伏出力而言并不是最高，才剛剛超過23GW，之前的6月5日和前不久的7月3日絕對數(shù)量上都有超過。而之所以引人注目以6月9日作為標(biāo)桿，是因為相比之下這天的電力負(fù)荷非常低，所以才使得光伏發(fā)電所占比例凸顯。
那么接下來我們就要追問：為什么是6月9日？原因很簡單，因為這一天，是Pfingstmontag，圣靈降臨節(jié)，德國初夏眾多法定假日中的一個。所以這天雖然是周一，卻有著和6月8日周日完全接近的負(fù)荷曲線。
于是我們可以得出結(jié)論：節(jié)假日如果艷陽高照，氣溫保持在25度左右，光伏出力一定在電網(wǎng)中所占比例上升，電網(wǎng)將承受巨大壓力。
但實際上對于電網(wǎng)調(diào)度者來講，正午峰值的沖擊并不是挑戰(zhàn)最大的，日落更可怕。由于中午下午有大量的光伏出力來覆蓋負(fù)荷，幾乎大部分的火電廠都處于最低發(fā)力狀態(tài)，可是等到晚上8,9點鐘日薄西山的時候問題就出現(xiàn)了，必須迅速推高火電廠發(fā)電出力來彌補空擋-這可不是猛的加幾鏟煤就可以解決的事。可是邏輯上非常不利的是，就在太陽下山的時候，不斷有千家萬戶開燈照明，點火做飯，看電視洗衣服，本來這些負(fù)荷在傳統(tǒng)的電力供應(yīng)體系下不足掛齒，因為它們和已經(jīng)停機下班的工業(yè)負(fù)荷相比其實是小兒科。
可問題是在裝了很多分布式光伏的家庭，這些自用負(fù)荷本來白天都是和自發(fā)電相融合混搭的，電網(wǎng)中心調(diào)度看到的是到處一幅幅倒灌的壯麗場面。可是到了傍晚，這些紛紛朝上的分布式“電源”突然個個調(diào)轉(zhuǎn)槍口都變成“負(fù)荷”，不僅不幫忙，還倒打一耙，電網(wǎng)的痛苦由此可以想見。
所幸德國電網(wǎng)并非獨樹一幟，而且網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)外可供調(diào)度的資源豐富，電網(wǎng)架構(gòu)也頗堅強，是的大規(guī)模的電力征調(diào)的確可能。而且太陽下山的時間綿軟悠長，幾個小時的準(zhǔn)備時間對電廠來講雖然不適卻也勉強OK，何況還有電力市場，于是從晚上6點鐘起，法國波蘭等鄰國的核電火電們自然會開足馬力幫助德國，同時也是為了自己賣出更多的電力賺錢。從安全的角度來講理論上并無大礙，只不過電網(wǎng)運營者和電力交易員們整天會忙個不停，而傳統(tǒng)火電廠們會怨聲載道。
如此說來，只要電網(wǎng)運營者們足夠有經(jīng)驗，技術(shù)水平也能保證，引入日常的動不動就幾千萬千瓦的光伏發(fā)電應(yīng)當(dāng)是不再話下。
