德國面臨分布式光伏的滅頂之災(zāi)？

　　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?？墒沁壿嬌戏浅２焕氖牵驮谔栂律降臅r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。

更令人沮喪的是，日落還不是對電網(wǎng)沖擊最大的。

有一種現(xiàn)象，叫日食。

幾分鐘之內(nèi)，天昏地暗，22GW的電力迅速撤去。5分鐘后，22GW的電力又迅速到來。

這可不是家里的一盞燈，而是你全國50%的電力供應(yīng)。

所以在這個夏天，德國電網(wǎng)公司的專家們對坊間關(guān)于光伏發(fā)電如何再創(chuàng)新高的評論并不激動，很多相關(guān)部門的人抓緊時間利用當(dāng)下數(shù)據(jù)模擬分析忙的不可開交，因為任何人只要一想到那個日子就感到恐怖異常。

2015年3月20日，正午，整個北半球?qū)⒂^測到難得一見的日全食。這是中國的傍晚時間，局部地區(qū)可觀測到日偏食。

這是人類，或者說德國歷史上第一次在安裝了這么多的光伏組件后遇到日食。再善良的天文學(xué)愛好者也一定無法預(yù)想到這一天對人類電網(wǎng)所帶來的沖擊真的可以用災(zāi)難來形容。

真的只有幾分鐘!真的只有德國有這么多光伏!真的只有德國人想到有這個麻煩!

如果霎那間太陽消失，大地黑暗，然而同時電網(wǎng)崩潰，真的保持黑暗下去，怎么辦?

解決辦法一

有人說提前一天下命令預(yù)先解開全部光伏，保持常規(guī)電廠供應(yīng)，這樣就OK了。可是有兩個問題，第一這違反了新能源法光伏必須百分百接入的規(guī)定，而且由此造成的損失和補貼由誰買單無人可知。第二也根本解不開，因為德國有近40%的分布式光伏，和大型地面光伏電站不同的，這些屋頂光伏通常都是不能遙控操作拉閘離網(wǎng)的。他們通常已經(jīng)和居民和工廠的負(fù)荷融為一體，人們也不可能專門為了這個爬上去拉開光伏開關(guān)。

解決辦法二

儲能。如果家家配好儲能元件，倒是一個可選方案。正好這時儲能展現(xiàn)自己格調(diào)的絕佳機會，十幾分鐘的使用期，填補電網(wǎng)空擋，儲能幾乎就是為此而生的?？蓡栴}是22GW，2千2百萬千瓦的缺口啊，1年的時間，會有這么快嗎?不過也說不定這對儲能廠商是一個巨大的利好。

解決辦法三

號召當(dāng)日企業(yè)不生產(chǎn)，居民不開燈。5分鐘的時間，大家全部拿來觀賞日食，享受自然的奇妙。這個辦法其實是找對了源頭，但是電力公司實在是給十個膽子也不敢提，因為老百姓必然會問：我們付那么貴的電費就是為了擁有最基本的服務(wù)，能源轉(zhuǎn)型智能電網(wǎng)，聽上去平時都高級的不得了，一個日食就讓我們在家呆著享受黑暗，這太不可思議了。

的確，這是一個萬般無解的難題。13億人如果同時給電動汽車充電，電網(wǎng)就是再堅強，也會崩潰。歐洲這一次遇到的日食奇觀，將是大自然對人類的科技進(jìn)步野心和自強不息的生存能力提出的一個新的挑戰(zhàn)。

當(dāng)然也不是真的沒有辦法。

我們可以祈求上蒼，讓2015年3月20日普降大雨，至少也是陰云密布，當(dāng)然最好就是大雪封山，陰風(fēng)怒號，連月不開。

真正解救人類的，只能是大自然，一如子午谷的大雨，莫斯科的嚴(yán)寒。

我們必須懂得敬畏，對未知的敬畏。

【無所不能特約作者，廖宇，德國柏林電網(wǎng)公司調(diào)度中心從事新能源調(diào)度管理工作，曾經(jīng)任職于西門子公司智能電網(wǎng)部全球項目管理中心】