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德国光伏遭受日食挑战气候是一门很大的生意

2019/08/15 来源:德宏信息港

导读

2015年 月20日,正午,整个北半球迎来了难得一见的日全食,这对天文爱好者来说是一次奇观,但对于德国电力络来说却无疑为一次危机。这是因为德

  2015年 月20日,正午,整个北半球迎来了难得一见的日全食,这对天文爱好者来说是一次奇观,但对于德国电力络来说却无疑为一次危机。这是因为德国目前是全球大之国,其装机容量约为 776万千瓦,虽然在德国总发电量占比还不到6%,但其承担了波峰期将近一半的功率负荷(约2千万千瓦),其在2014年6月9日(圣灵降临节)当天甚至一度超过了50%。这次的日食尽管只有短短数小时,但太阳的这一遮一露,相当于几十台核电机组骤然关停随后又旋即启动,其对电的瞬时冲击可想而知。上一次日食发生在1999年,彼时的德国还没有那么多 看天吃饭 的,此次可以说是新能源首次遭受 天 的挑战。

  那一天太阳冲你眨了眨眼

  德国将近四成的光伏发电还是分布式的,分散在每家每户,并不像核电或火电站可以统一控制和调度,而德国的可再生能源法又规定新能源必须百分之百接入,即使在突发事件下强制切断也是违法的,这无疑增加了日食事件处理的难度,也给大数据提供了一次显示身手的机会。

  欧洲气象公司Meteo Group在数月前就通过大数据分析对日食发生的准确时刻、食分的大小和见食的地区进行了较为的预报,并预测到发电量将在20日上午10时40分暴跌70%,奥登堡大学的能源气象研究所(Virtual Institute of Energy Meteorology,vIEM)受电运营商委托也开展了相关大数据分析,其认为在日食开始的德国时间上午9: 0左右,光伏发电出力可能瞬间减少1200万千瓦,而在两个半小时之后的正午太阳从月亮后面钻出来,届时将有1900万千瓦的负荷功率进入电。这些分析都为欧洲电公司预演和应对此次 黑暗 危机赢得了时间,终德国电承受住了此次短时冲击。

  应用于能源领域的气候大数据从2004年就已经陆续开展,这些研究无疑为德国电终度过日食危机提供了帮助。这些问题对于中国也越来越重要,2014年我国并风电装机容量9581万千瓦,已经是世界;并发电装机容量2652万千瓦,2015年计划新增建设规模1780万千瓦,很快将超过德国位列世界。按照目前中国政府提出的20 0年非化石能源比重达到20%左右的目标,未来每年新增的光伏电站将以千计、风机将以万计,装机规模则以亿千瓦计,对电的冲击越来越不可小视。间歇性、分布式的并电力管理除纳入 互联+ 和智能化的功能外,气候大数据也将发挥不可忽视的作用。

  气候是一门很大的生意

  事实上,日食的预报不难,难在预报到细节,而普通天气预报要做到长期和同样不容易,地球的气候系统异常复杂,一个微小的扰动就有可能改变一时一地的天气,而美国的一家Earth Risk公司就想完成这件不可能的任务,其预报长已经可以提前至40天。这家公司的旗舰产品是Temp Risk,是基于加州大学斯克利普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography,SIO)的预测模型开发而来的。影响长时气候和短时天气的变量数不胜数,而且每时每刻都在发生变化,模型是对现实世界的简化,只能做到描述少数主要变量的关系,而不可能将所有因素都考虑在内,因此往往预测能力极为有限且容易出错,目前的的天气预报一般仅能提前一周。

  而Earth Risk则是采用统计学意义上的相关关系来预测结果,这种技术不会受到上述限制。该模型通过近百年的气象历史数据和千亿次计算来识别气候模式,然后将这些模式与当前的气候条件进行比较,再运用预测性分析方法计算天气概率,其预测时间更长、预测准度更高。该模型拥有一个庞大的气象观测数据库,来源主要包括地面观测、气象卫星遥感、天气雷达等,并可以每日实时更新。Temp Risk是这项技术首次进行商业应用,这对于受全球气候变化的影响很大的农业生产、水资源管理、风电、光伏等可再生能源行业来说,预报时长和准度的提高将大大改善政府和企业的决策过程。

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