12月26日，今年内全球唯一一次“日环食”天象于中东、南亚和东南亚等地出现，我国全境也看到了不同程度的日偏食天象。环食带从中东地区开始，经印度南端、斯里兰卡，进入东南亚的印度尼西亚、新加坡、马来西亚等国，最后结束于西太平洋上。这次的环食带平均宽度在115千米左右，见食地最长时间可以看到3分40秒左右的环食，总时长5个多小时。

据了解，全球范围内一年最多能看到5次日食，最少能有2次，即至少半年有一次，但在一个地方并非每次都能看到。日食对于光伏发电乃至整个电力系统的正常运行会造成巨大损害。

日食如何对光伏发电产生影响？

当月球运动到地球和太阳之间时，如果三者正好处于一条直线，月球会挡住太阳照射到地球上的光，在月球背着太阳的方向会出现阴影，称作月影。在月影扫过地球上的区域看到的太阳被月球所遮挡，这种现象称作日食。

相比每天的日升日落，日照强度的强弱变化历经5个多小时，但在日食情况下最快不到1个小时的时间日照强度就会发生急剧变化。在日食出现时，几分钟内到达地球表面的光照就会由很强变为很弱，甚至消失，对应的光伏发电量也会由高功率迅速降到低功率，甚至是零；而日全食消退后阳光又会快速恢复普照大地，此时光伏发电量又会瞬间上升到最大。

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。

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。

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，相当于短时间内台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。

如何解决日食对电力系统的影响？

随着光伏发电在全球供电体系中的重要性逐渐提高，日食对供电系统的影响也引发了越来越高的关注。欧美地区多个国家为此提供了宝贵的经验。

德国

2015年3月20日，德国迎来日全食天象。作为欧洲最大的太阳能发电国家，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。

为应对日全食的影响，德国的电网公司一早就做好了充分准备。此外，欧洲电网可以给德国电网提供强有力的支撑，在整个欧洲电网的共同协调下，德国等国家的输电系统运营商通过实时调控备用机组的发电出力，维持日食过程中的电力供需平衡，成功渡过了这一难关。

美国

2017年8月21日，美国地区出现日全食天象，宽约113公里的本影区横贯14个州，整场日食持续了近3个小时。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%。

为了保障电力系统的稳定性，日食期间各区燃气发电、水电的输出功率以及进口电力的比重增加；当太阳能出力逐渐恢复，燃气发电等的输出功率也出现回落，用电需求和系统的稳定性得到保障。此外，美国多个电力公司建立“能源不平衡市场”，可以与其他地区进行实时电力交易，为系统提供了额外的灵活性。

智利

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。

为了应对此次日食，智利能源部和电力调度机构提前数月进行准备工作，针对不同情景制定了应急方案，以保证电力系统的正常运行。日食发生时，水电和天然气发电的输出功率上升，弥补了光伏的供电缺口。通过对灵活性电源的调度，智利的电力供应并未受到日食的影响。

日食为全球不断扩张的太阳能发电提供了很好的检验。随着太阳能、风能等新能源发电的不断增长，电网在电力生产过程中将不可避免地面临更大波动。这表明，要适应21世纪的新需求，电网进化的一个重要方面是需要采取更多的灵活性措施，包括发展机组爬坡速率高的发电厂、根据用户能源消费行为作出调整、制定动态电价和推广储能等等。