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德国处于新能源转型进行时
来源: | 作者:pmodddbf5 | 发布时间: 2017-08-25 | 325 次浏览 | 分享到:
德国许多地区实现了100%的绿色电力供应。颜色越深代表“绿色”程度越高。

编者按

“经济发达”、“技术领先”、“严谨守时”、“汽车王国”、“啤酒之都”,这些都是德国为之骄傲的头衔。国富民强的光环之下,油气短缺始终是这个欧盟最大经济体的痛。2011年福岛核事故发生后,日耳曼民族坚定了“能源转型”的决心,继而踏上了一条具有德意志特色的绿色之路。这一选择到底是对是错,背后面临着怎样的挑战,德国又将如何应对。2年后的今天,让我们回顾这段“能源转型”之旅,将所有的疑问一一解开。

6月,在欧盟宣布对中国光伏产品征收临时反倾销税时,此前态度强硬的德国转变立场,在双反初裁投票中支持中国;作为欧洲应对气候变化的领军者,德国因拒绝减少发放碳排许可证,间接导致欧洲碳交易市场几近崩溃。德国最近的反常举动令舆论哗然,不禁也让人联想到是否与“能源转型”有关,其可再生能源改革进程也由此变得扑朔迷离。

“能源转型”诞生

随着经济的迅猛发展,德国“顺理成章”地跃升为全球第5大能源消费国,油气短缺随之成为难以回避的现实。

回顾历史,两次世界大战德国都是发起者,但均以战败告终。军事专家认为,德国的失利与石油供应短缺不无关系。二战后,德国被长期排除在国际石油市场之外,导致燃油价格明显高于周边国家,应对石油危机的能力偏弱。在国际事务中德国也屡屡受挫:虽是欧洲第一大国,却未能在欧盟中获得领导地位,无论是IMF、OECD还是联合国,从未进入领导核心;即使在中东北非事务中也未曾有过强大的话语权。美国甚至对于德国强烈反对伊拉克和阿富汗战争不予理睬;利比亚战争也没有德国的份儿。

难以通过化石能源谋求国际地位的德国只好另辟蹊径,创造一个新市场并成为主导者。一向以环境友好型国家自居的德国打起了可再生能源的主意。

德国历来比欧洲其他国家更青睐绿色能源,对核能也有种天生的恐惧。有人将这归结为浪漫主义情怀,又或是因为他们生活在一个人口稠密、自然资源稀缺的国家。无论根源何在,德国人环保观念根深蒂固,成立只有30年的绿党现已成为德国政坛的中坚力量,这足以说明问题。

1991年1月,德国颁布了第一部可再生能源法——《电力入网法》,其中规定电网经营者可优先购买风电,这极大大地促进了风电产业的进步,也奠定了德国发展可再生能源的基础。

随后,德国“能源转型”的想法初露端倪。正式目标形成于2000年年初,政府通过的一项可再生能源法案,对所有生产风电、太阳能等可再生能源电力的单位给予20年的价格担保以及优先上网权利。

重大的转变发生在2010年,当年德国通过的一项新法案将核电站的关闭时间由原定的2022年延迟到使用期满。2011年3月的福岛核事故为德国敲响了警钟,使这项不得人心的决议仅存活了六个月就惨遭淘汰,也促使酝酿20年之久的转型计划终获突破。5月29日,德国总理默克尔做出了一个历史性决定——2022年前关闭境内所有17座核电站,德国将成为第一个明确去核化国家,并宣布了一项雄心勃勃的新能源计划:2022年前,将太阳能、风能等可再生能源的比重提高到35%左右。这就是之后被世人津津乐道的德国“能源转型”。(“能源转型”现状与目标见图表)

德国政府对这一能源政策上的大胆转变感到骄傲,表示“能源转型”是立足于世界经济、引导世界潮流的一个前瞻性项目。

现状喜人

得益于“能源转型”战略,德国可再生能源发展迅速步入世界前列,其可再生能源发电量也十分喜人。德国联邦统计局最新数据显示,目前,可再生能源已经超过核能,成为该国第2大电力来源。报告称,2012年,德国可再生能源发电量占比从2010年的16.4%升至22.1%,而核能发电量占比从22.4%降至16.1%。

德国295个行政区域中3个县区:北弗里斯兰、普利希尼茨、迪特马尔申可再生能源供电量分别达到260%、261%、280%,创造了“能源转型”的奇迹,成为德国乃至整个欧洲的绿色榜样。与此同时,德国其他区域也不甘示弱,或已实现了100%可再生能源电力,或在不断接近这个数值。(如图所示)

咨询机构“Agora能源转型”发布的《关于能源转型的12个见解》报告指出,纵观德国可再生能源,风能和太阳能是“能源转型”的两大关键支柱。到2022年,风能和太阳能发电量将占可再生能源总发电量的70%,并有望持续上升至80-90%。

目前,德国风电装机容量约为3万兆瓦,位居世界第3。德国风电装备制造能力领先世界,风电设备生产总额占到全球市场的37%。与此同时,阳光并不十分充足的德国也引领着太阳能发电热潮。德国人不断地在屋顶及工业区安装太阳能设备。德国最大的联邦州——巴伐利亚面积只有美国的0.7%,但太阳能发电量却已超过整个美国。

雄心背后的挑战

单看数据,德国的“能源转型”无疑是成功的,这项大胆的计划不仅为德国带来了巨大商机,还助其成为全球节能和绿色科技的领导者,然而风光的背后依然面临巨大挑战。

有关转型计划将扼杀德国工业,导致电力供应不足、推高电价的言论充斥着整个德国可再生能源市场。而政治上的变革,日益攀升的成本以及捉襟见肘的基建资金也表明了转型之路并不好走。

首先是距离上的挑战,大部分风电场与光伏电站距离即将关闭核电站较远,所以铺设跨区域高压输电线路成为关键,这就是被称为“能源高速公路”的宏伟计划。然而,电网建设的进程却差强人意,原计划到2022年铺设4000千米的电网目前只建成不到300千米。民众的反对是工程落后的主要原因,他们虽力挺关闭核电站,但却反对在自家后院新建输电网。另外,各州之间缺乏有效合作,各股政治势力不断介入也导致项目难以推进。据悉,24个电网扩建项目中有15个落后原计划7年之久。

另一个让德国头疼的问题是可再生能源的间断性。风不会一直吹,阳光也不会一直灿烂,发电量时而出现的大幅波动是可再生能源发电的软肋。大容量的存储设备还处未走出实验室,所以德国仍然需要传统的化石燃料发电作为可控电力备用。但由于可再生能源发电站已在建设中,加之上网优先,天然气电厂无法与之竞争,只有运营成本低廉的火电厂才可以勉强生存。结果出现了一个尴尬的现象:阳光灿烂时,德国要亏本向欧洲出售过剩的电力,因为政府要支付给可再生能源生产商固定补贴;阴天的日子里,德国却要依赖褐煤发电,碳排放也是有增无减。

最麻烦的还要数电费上涨激怒了消费者,这都是政府可再生能源补贴惹的祸。一方面,政府对于清洁能源的投入已超过实际发展水平,财政补贴造成了可再生能源的“虚假”繁荣,更成为政府的沉重包袱;另一方面,由于政府财力有限,中小企业以及普通用户最终为电费上涨买单。过去3年,德国家庭电费平均上涨了1/4,高出欧盟平均水平40%-50%,而且担保价格合同为期20年,随着更多的可再生能源投入,这种矛盾将日益显现。另外,一些企业也钻了“能源转型”的空子,借由可再生能源业务避免支付绿色税。

麦肯锡咨询公司分析师托马斯表示,能源转型的成本会在未来10年内翻倍。日益增长的电费账单会抑制德国消费者的购买力,这恰恰与经济再平衡的目标背道而驰。德国显然没有维系好能源快速转型和经济发展之间的平衡。

而此次欧盟对中国光伏反倾销显然将这一矛盾进一步激化。反倾销将大幅提升电池板的制造成本,进而抬高太阳能发电成本,这对占全球太阳能发电近4成的德国来说显然是一个巨大的打击。此次反倾销,最大的受害者是中国,但在欧洲内部,德国付出的代价无疑是最严重的。

前路如何走下去

改革进程必然伴随风险。如果10年后德国能源转型成功,那么眼前的挑战与代价对德国来说或许都不算什么。

德国“能源转型”正式起步才2年,它的一举一动却受到欧洲乃至全世界的关注。一直以“谨慎”著称的德国人因此更加小心翼翼。德国总理默克尔也作出了良好的表率。随着大选的临近,默克尔选择了谨慎的战略,在演讲中多次提到“修改长期保护性电价合同,重新评估企业免缴电网费规定,以及鼓励各州加速电网扩建工程”。

她还提议,大规模翻修电力基础设施;以制造商实际投入的生产力而非实际发电量为基准进行补贴;加大对能源节约的关注,包括鼓励翻新大型建筑,以最大限度地降低能耗;支持储能技术开发,吸引公众投资储能研究;站在欧洲大立场上全景规划“能源转型”。

默克尔的提议相比2年前并无新意,但却稳定了人心。

相比官方的说辞,咨询机构“Agora能源转型”的《关于能源转型的12个见解》的报告似乎更实际,从技术与政策两方面对“能源转型”提出改进建议。报告指出,“能源转型”的关键在于维持波动中的风能和太阳能发电与消费者需求平衡,也就是保证电力系统的灵活度。

报告的技术建议是,采用成本较低的燃气涡轮机、开路循环燃气轮机(OCGT)甚至是小型柴油和燃气发电机有效将弥补风能和太阳能的供电波动。与此同时,电力与热力整合将是一项有意义的举措。相比电能,热能更易存储,能源损耗也较低,这催生出热电联产发电厂(CHP),它既生产热能又生产电能。德国大部分热能需求增长出现在10月到次年的4月,这些月份也是风能最强的时候,CHP将电力和热力有机地结合起来,从而提高了整体能源效率。作为德国可控电力生产的重要一员,预计到2020年,CHP的电力产量将增长25%。目前,弗伦斯堡、莱姆戈和汉堡多地的发电设施正考虑或已经安装这样的“电转热”系统。

关于政策导向的建议则是:能源转型需要政府引导建立一个公平竞争的市场。这个市场一可以保证装机容量的不断扩张,实现有效的供需平衡;二可以吸引到可再生能源投资,协调电力需求与储能的关系。

无论是官方计划还是《关于能源转型的12个见解》的报告都同时强调,德国能源转型的市场前景应放在欧洲市场。这一大胆的想法对德国经济的再平衡以及整个欧洲都十分有利。毕竟,欧洲各国比邻而居,早已将欧洲大陆视作整体:当隔壁的法国、捷克或者波兰继续运营核电站时,去核化的德国还能独善其身吗?

事实上,德国电力市场与周边国家早已密不可分,未来的市场融合也将更加深入。这种发展趋势对德国的能源转型计划来说极为有利。可以预见的是,比起局限在一国的孤立解决方案,一个经过改良的横跨整个欧洲或欧洲部分地区的联网电力系统可以更有效地节约成本。幸运的是,德国已经开始这么做了。

但慢热的德国在能源转型的进程中步履缓慢。一边,大洋彼岸的美国页岩气革命让德国眼红,前者将同时实现能源独立和节能减排两大梦想;另一边,欧盟各成员国纷纷加快可再生能源发展的步伐,作为欧洲大陆能源改革的先驱,德国的样本作用并未有效发挥。肩负着欧洲可再生能源改革使命的德国能否顶住压力成功转型,或许还需要时间的考验。   记者 张琪
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