据中国科学院南京紫金山天文台预报，2020年也就是今年6月21日，会有一场“日环食”穿过我国境内，届时西藏、四川、贵州、湖南、江西、福建、台湾等地的天文爱好者都有机会一睹日环食这一奇景，我国其他地方也能看到日偏食。

图 2020年6月21日“日环食”总体情况

整个日食过程在中国约2个半小时，从北京时间14:43日偏食开始，16:10日环食开始，16:11日环食结束，17:24日偏食结束。

图 “日环食”变化过程示意图

对于普通人来说，日环食可能仅仅是一个罕见的奇观，但对于依赖太阳能资源的光伏发电厂来说，却是一场自然灾害。日食导致太阳辐射的减少将直接影响光伏发电系统的发电量，并考验我国电力系统的稳定性。近几年日食对光伏发电的影响：

2015年3月20日，德国迎来日全食。作为欧洲最大的光伏发电国家，德国的光伏发电量最高可占到其最大用电量的一半以上。据报道，日食开始后，德国境内光伏发电功率瞬间减少1200万千瓦，影响相当于10座核电站同时退出运行。而当太阳从月亮后面钻出，在阳光的突然照射下，短时间内1900万千瓦的光伏发电量进入电网，相当于20座核电站突然接入电网。一退一进，瞬时发生，对电网造成严重的冲击。这是德国历史上，也是世界上少有的一次由于天体现象对电网安全带来威胁的事件。

2017年8月21日，日食阻碍了美国许多地区太阳能发电站和太阳能电池的正常运行。日食为美国多个州的光伏发电系统带来影响，美国太阳能装机容量最大的加利福尼亚州60%-80%的日光被遮挡，在北卡罗来纳州，日光被遮挡的比例超过90%。据统计，受影响的光伏电站有2175万千瓦，太阳能发电量减少了250兆瓦（足够约700万户家庭使用）。

2019年7月2日，日食现象在南太平洋和南美洲上空出现。智利近年来非常规可再生能源的发电量不断增加，目前光伏发电在智利全部发电量中的比例达到9.4%。日全食发生时，智利全国的光伏输出功率由当日最高的145万千瓦降至20万千瓦以下。 

我国在2013年开启光伏发电新纪元，以年复合增长率超过70%的速度迅猛发展，截止2019年底，全国光伏发电累计装机超过2.04亿kW，牢牢占据全球光伏发电装机量头把交椅。光伏占全国总装机容量的比重约9%，占全国发电总量的2.5%。如此大比重的光伏发电装机量和发电量将在今年的6月21日首次迎来“日环食”的考验。

日食会“吃掉”中国电网吗？

专家表示，电网的正常运行需要保持发电量和用电量之间的实时平衡。从便于电网控制和调节的角度考虑，电源输出最好能相对稳定。但光伏发电的特性决定了它的不稳定性，在日食发生的过程中，光照在短时间内先是骤降，然后又突然回升，这对电力系统快速调节能力来讲，是非常大的挑战。

可以试想，如果在一个阳光明媚的晴天，光伏出力会达到很高的数值，突然出现日全食，几分钟之内光伏出力降至零。由于光线变暗，还会有很多用户打开照明，用电负荷会继续增加。日全食过后，光伏出力又会在短短几分钟内从零持续攀升。

如此，意味着必须压减相应规模的供电负荷才能维系电力系统的实时平衡，这是电网调度部门要面临的一个十分棘手的问题，相当于短时间内大型核电机组的跳闸和重合闸，如果没有形成正确的调控，完全可以令整个电网崩溃。

针对日食，我国电网有如下三个方面的应对举措：

（1）光伏功率预测将根据日食影响范围和时间，提前预测受日食影响后的光伏功率曲线，供电网做好充分预案。

功率预测大数据服务商，如象心力科技，三个月前就开始关注日食对光伏发电的影响。参考国外应对日食影响光伏发电预测的方案，考虑日食当日多个天气场景，提前数月预测了日全食当日水平面总辐射。进一步，在日食当周，将根据滚动更新的天气预测信息，逐日滚动修正日食当日光伏功率预测，提高预测精度，为光伏发电场提供精准的功率预测服务，供电网做好充分预案提供数据支撑。

图 日食对水平面辐射的影响曲线

（2）准备充足的调峰容量。日食发生前，中国电网将会提前准备充足的调峰容量，为应对光伏波动提供安全保障。

（3）发挥燃煤、水电等可控发电方式调节作用，有效平衡光伏发电波动。从我国发电结构来看，目前火力发电约为全国总发电量的73%，占据着绝对的主导地位，水力发电占18%。火力和水力发电具有稳定、可调控的优势，在应对此次日食影响光伏发电上将发挥重要作用。