欧洲太阳能大国如何避免在日全食期间停电

在拥有大量太阳能和日食的情况下,欧洲电网找到了避免电力损失的不同方法

经过数月的规划和数周的担忧,欧洲的电网运营商成功避免了上周五上午几乎完全的日全食造成的停电和巨大的电力波动。分析师表示,这些是真正的风险,尤其是在德国和意大利等太阳能装置规模庞大的国家。

这些国家都平安度过了上周五的事件,但它们的输电服务运营商 (TSO) 各自采取了不同的行动方案,以保持其电力系统在电力供应和需求之间的平衡。

在太阳能渗透率居世界首位的意大利,电网运营商已经决定通过关闭所有大型(大于 100 千瓦)太阳能发电厂来降低风险。总共约有 5 吉瓦的太阳能电力在上午 7 点到下午 2 点之间从系统中移除。这大致相当于损失了五座大型核电站的电力。


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德国的太阳能装置约占欧洲总数的一半,仅停用了少量工业产出,正面应对这个问题,这被誉为其快速发展的能源转型的重要考验。

它经历了 9 吉瓦的太阳能输入下降——从日食前的 13 吉瓦降至最低点的 4.8 吉瓦。这低于运营商担心的 15 吉瓦下降。然而,这仍然是一次前所未有的能源下降,无论是在规模还是速度上。然而,在日食开始一小时后,太阳能输出已恢复到起点,表明系统响应的弹性。

在整个欧洲,大约 17 吉瓦的快速损失之后,是 25 吉瓦太阳能发电的更快速的重新整合。欧洲输电系统运营商网络 (ENTSO-E) 已经为这次事件计划了几个月,并祝贺其 TSO 控制室。

ENTSO-E 秘书长康斯坦丁·斯塔舒斯表示:“日全食是 ENTSO-E 组织的欧洲和区域合作成功的例证。”

斯塔舒斯补充说:“欧洲电力市场一体化的许多其他方面都在 ENTSO-E 交付给监管机构和欧盟委员会的网络规范中得到解决。我们迫切希望看到网络规范的迅速通过。有了网络规范,当 2026 年下一次日全食发生时,对此类具有挑战性的事件的管理将容易得多。”

“我们通过了这项测试”
但观察人士表示,这种情况忽略了一个重点:相同量级的波动即将到来,但触发因素很可能是日常天气变化,例如云层经过 X 国的太阳,但没有经过邻国 Y 的太阳。随着太阳能的持续增长,快速波动将不需要行星对齐。

问题是如何快速处理大规模的电力灵活性。德国的电力部门在电网可靠性方面有着良好的记录,但当该国将其目前的太阳能电池板安装量增加一倍或两倍时,未来会怎么做?

德国拥有 38.5 吉瓦的装机容量,其安装的太阳能光伏阵列比任何其他国家都多。它希望在 15 年内将这个数字增加近一倍,这让不少能源分析师感到担忧。

弗劳恩霍夫风能和能源系统技术研究所的计算表明,德国电力系统可以应对即将到来的挑战,但前提是它现在就采取行动。报告作者表示,许多旨在改善供需平衡的技术已经可用,但需要进一步开发。

建议包括与其他欧洲电力系统进一步整合、国内电网扩展、更好地将大型 потребителей 纳入电力市场、开发灵活的存储技术以及建设高度灵活的发电厂。

“对于我们作为 TSO 来说,稳定电网变得越来越困难,因为我们每年的传统能源都在减少,而可再生能源却在增加,而可再生能源是不稳定的,”四家高压电网公司之一 TenneT 的代表乌尔里克·霍尔琴斯说,该公司在光伏渗透率最高的地区运营。

2014 年,TenneT 干预了一千多次以稳定电网。霍尔琴斯说,这个数字正在增加,重新平衡能量流所需的时间也在增加。

对于上周的日全食,TenneT 从煤炭、天然气、沼气、核能和来自存储的水力发电的组合中提取了 8 吉瓦的备用容量。通常,它持有 4 吉瓦的储备容量。

霍尔琴斯说:“我们通过了这项测试,因为我们准备得非常充分。”

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