中國儲能網(wǎng)訊：俄烏沖突對歐洲能源系統(tǒng)無疑是一個巨大沖擊。長期以來，歐洲能源系統(tǒng)已經(jīng)過度依賴從各地進口天然氣，尤其是俄羅斯。為了應(yīng)對這一外部沖擊，德國和歐盟出臺了許多不同的長期和短期戰(zhàn)略。尤為重要的是，德國政府現(xiàn)在將發(fā)展可再生能源視為 “國家安全問題”和國內(nèi)政策的重中之重。能源安全問題進一步加速了清潔能源轉(zhuǎn)型，以應(yīng)對氣候變化這一既有的緊迫現(xiàn)實。
在評估德國自俄烏沖突以來的能源轉(zhuǎn)型進展時，最重要的一項可能離不開個人和消費者放棄使用天然氣這一決策。歐盟為此設(shè)定了天然氣需求量較前五年平均值減少15%的目標(biāo)，而實際上在考慮到天氣影響的條件下，歐洲天然氣需求量的減少幅度已經(jīng)超過了這一目標(biāo)，其中居民家庭在減少天然氣消費方面處于領(lǐng)先地位。盡管天然氣價格高企是主要驅(qū)動因素，但同樣不應(yīng)忽視與之相伴的原因還有人們意識到減少天然氣消耗的必要性，以及改用非化石燃料取暖所帶來的益處?？偟膩碚f，歐洲在應(yīng)對這場能源危機的實踐和結(jié)果出乎許多能源領(lǐng)域分析者預(yù)料，人們長期以來一直認(rèn)為家庭能源需求在這樣短的時間尺度內(nèi)一般沒有彈性。
電力行業(yè)的政策推力——
加速可再生能源發(fā)電、儲能發(fā)展
德國計劃到2030年80%的電力必須來自可再生能源，到2045年實現(xiàn)碳中和。為實現(xiàn)上述目標(biāo)，需要進行一系列政策調(diào)整。首先是上調(diào)可再生能源目標(biāo)，并更加明確每年每項發(fā)電技術(shù)必須達(dá)到的可再生能源招標(biāo)量。為實現(xiàn)2030年陸上風(fēng)電裝機容量達(dá)到115吉瓦這一目標(biāo)，德國每年必須新增陸上風(fēng)電裝機容量10吉瓦；每年需新增太陽能光伏裝機容量22吉瓦。這將使德國每年的可再生能源發(fā)電量達(dá)到750太瓦時，足以實現(xiàn)國家目標(biāo)。預(yù)計到2030年，德國的總用電量將從目前的每年600太瓦時增加到約800太瓦時，工業(yè)和交通部門的電氣化將是用電量增長的原因之一。
集中式風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電只是德國可再生能源擴建計劃中的一部分，德國在分布式能源領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位，包括屋頂光伏和小型的社區(qū)風(fēng)力發(fā)電。最近的一份政府政策文件詳細(xì)闡述了德國將如何確保分布式發(fā)電繼續(xù)得到保障和發(fā)展。今年5月，德國政府最新出臺了一份長達(dá)50頁的《光伏戰(zhàn)略》，其中涵蓋多項新政策，用以消除光伏快速發(fā)展面臨的障礙，鼓勵普通消費者和企業(yè)投資太陽能光伏。政府還旨在通過減少接入樓宇供電系統(tǒng)的繁瑣程度來鼓勵陽臺光伏發(fā)電；屋頂太陽能光伏電力并入電網(wǎng)也將獲得比此前更大的補貼力度。
在風(fēng)電方面，德國政府同樣出臺了一系列新政策，推動陸上和海上風(fēng)電裝機容量的增長。2022年7月，德國聯(lián)邦內(nèi)閣投票決定修改《陸上風(fēng)電法》和《海上風(fēng)電法》，并通過修改《自然保護法》減少風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電的擴建障礙。展望未來，到2032年，德國將有2%的土地用于風(fēng)電建設(shè)，目前這一數(shù)據(jù)為0.8%。德國各聯(lián)邦州必須積極尋找合適的土地，并可以在一定程度上交換土地利用配額。在過去十年中，德國風(fēng)力發(fā)電裝機容量不斷減少，主要原因是地方政府對新建風(fēng)電場用地進行了限制。
盡管這些措施都是過去一年能源危機以來新出臺的，但都有過去幾年的發(fā)展進程作為基礎(chǔ)。在電力行業(yè)的可再生能源設(shè)施擴建方面，穩(wěn)步發(fā)展是主旋律。盡管經(jīng)歷了能源危機和核電徹底退役，德國在2022年仍創(chuàng)紀(jì)錄地將可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中所占比例從前一年的41%提升到了45%。歐盟作為一個整體也比過去更快地向可再生能源過渡：今年5月，歐盟煤電和天然氣發(fā)電量占比達(dá)到多年來的最低水平，天然氣發(fā)電量下降了35%，煤電下降了24%，太陽能發(fā)電量增長了12%，風(fēng)力發(fā)電量增長了15%。歐盟最近批準(zhǔn)將其2030年的可再生能源發(fā)電量占比目標(biāo)從32%提高到45%（目前歐盟可再生能源發(fā)電量占比為22%）。歐盟還將開始對航空領(lǐng)域引入可再生燃料，包括使用合成燃料（E-fuels），這將進一步刺激相關(guān)行業(yè)對可再生能源的需求。
除了新的風(fēng)能和太陽能，德國還需要在電力行業(yè)進行其他調(diào)整，從而為清潔能源轉(zhuǎn)型做好準(zhǔn)備。在電價改革方面，德國的一個重要變化是從2023年1月起取消了可再生能源附加費。可再生能源附加費一方面作為一種電力稅，使得可再生能源電力在供暖、交通或其他應(yīng)用場景中，相比直接使用化石燃料缺乏競爭優(yōu)勢；另一方面它對居民家庭來說也造成了不合理的負(fù)擔(dān)。另一項重要的電力行業(yè)政策是新的電網(wǎng)擴建計劃，該計劃將確保德國的電網(wǎng)能夠支撐可再生能源為主導(dǎo)的電力系統(tǒng)，以及向碳中和目標(biāo)過渡和轉(zhuǎn)型。
另一個聚焦領(lǐng)域是儲能，鑒于太陽能在德國能源結(jié)構(gòu)中的作用不斷提高，儲能重要性日益凸顯。無論是在公共領(lǐng)域還是私人家庭層面，德國的儲能規(guī)模都在不斷擴大，其中包括電池和其他解決方案。例如，德國東部的一個大型煤電廠正被改造成一個儲能基地，能夠提供14吉瓦時的可再生能源發(fā)電量、2～3吉瓦時的儲能電量和2吉瓦的綠氫產(chǎn)能。在私人家庭層面，截至2022年底，德國居民家庭擁有超過65萬個儲能裝置，其中超過1/3都是在2022年內(nèi)新安裝的。如今，75%的新裝家用太陽能光伏系統(tǒng)都配備了儲能裝置，這既提高了太陽能光伏電力的自發(fā)自用，又減少了當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)負(fù)荷。事實上，德國的大部分儲能系統(tǒng)都安裝于家庭和住宅中。德國是歐洲儲能市場的最大參與者，2021年和2022年，歐洲的儲能設(shè)施數(shù)量大約翻了一倍。
核電退役
德國的能源轉(zhuǎn)型也包括逐步淘汰核能，這項工作自21世紀(jì)初以來一直在進行，在德國國內(nèi)和世界其他國家都引起了廣泛的討論和質(zhì)疑。切爾諾貝利核事故后，德國民眾意識到核電站的壽命有限，并決定不再新建核電站，從那時候起就可預(yù)計德國核電在某個時間點將全部退役。核電站的關(guān)停工作在21世紀(jì)初就已開始，在福島核泄漏事故后速度加快。與此同時，德國就最后一座核電站的最終關(guān)閉時間已達(dá)成一致。在俄烏沖突之前，核電在德國電力生產(chǎn)中所占的比例從2000年的30%下降到2020年的11%。目前，風(fēng)能和太陽能所占的份額已超過任何時期核電在德國電力結(jié)構(gòu)中的比重。與此同時，德國煤電的比例從2011年的41%下降到2022年的33%。
由于逐步淘汰核電是在政策層面上決定的，因此有一種觀點認(rèn)為，如果沒有這樣的政策，核電可繼續(xù)運行，也許還會運行很長時間。然而老舊核電廠可靠性下降，需要大量的長期投資和規(guī)劃才能保持其運行的安全可靠。即使在關(guān)停之后，這些設(shè)施也需要支付大量的長期成本——甚至報廢核電站也是一個耗費巨大的過程，需要多年的提前規(guī)劃。因此，我們無法將核電比作衣櫥中的一件舊衣服，在需要的時候拿出來穿上。對于氣候變化而言，當(dāng)務(wù)之急仍然是加快擴大可再生能源規(guī)模，這也是德國選擇的路徑。
提高需求側(cè)能效
以減少對天然氣的需求
盡管大部分的能源危機都會將公眾的注意力集中在能源供應(yīng)上，但需求側(cè)的政策也同等重要，而且長遠(yuǎn)來看往往更具經(jīng)濟性。德國將節(jié)能視為實現(xiàn)碳中和的支柱之一。為實現(xiàn)2045年碳中和目標(biāo)，德國政府將節(jié)能目標(biāo)提高為：2030年一次能源消費量比2008年減少40%，2045年實現(xiàn)減少50%。考慮到需求側(cè)各種節(jié)能措施的重要性，歐盟和德國制定了“能效優(yōu)先原則”（Energy Efficiency First Principle），并寫進法律。該原則不僅適用于能源系統(tǒng)，也適用于國家發(fā)展的多個層面。
在建筑節(jié)能方面，德國聯(lián)邦政府通過出臺《建筑能源法》和高能效建筑資助計劃（BEG）的改革，進一步淘汰老舊門窗和燃?xì)夤嵩O(shè)備，大力推進建筑節(jié)能改造及低碳供熱技術(shù)。
在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，德國通過碳排放權(quán)交易和強制性企業(yè)能源審計，以及對通用技術(shù)和生產(chǎn)工藝節(jié)能改造激勵等措施，繼續(xù)推動企業(yè)提高能效、降低成本。
交通和供熱的電氣化進程加速
包括德國和中國在內(nèi)的大多數(shù)國家，清潔能源轉(zhuǎn)型的初期往往聚焦在電力行業(yè)，下一階段則需關(guān)注交通和供熱領(lǐng)域的碳減排。德國過去一年在這兩個領(lǐng)域取得了重大進展，相關(guān)政策為其提供了部分但非全部的驅(qū)動力。
在供熱轉(zhuǎn)型領(lǐng)域，德國下一步將擴大熱泵市場。2022年，德國熱泵市場增長了53%，這一趨勢在2023年有所加速，今年一季度德國熱泵銷量同比增長超過110%?？傮w而言，德國熱泵銷量較俄烏沖突之前的年均銷量增長了兩倍。如果不是因為疫情導(dǎo)致生產(chǎn)商遇到各種供應(yīng)鏈問題，德國的熱泵銷售可能會更加強勁。不過，由于德國目前大多數(shù)新的供暖系統(tǒng)仍以天然氣為燃料，熱泵的市場份額約為1/3，供熱轉(zhuǎn)型還有許多工作待開展。
在政策引導(dǎo)方面，德國目前已經(jīng)出臺一些重要新規(guī)，并且已經(jīng)對熱泵的需求產(chǎn)生作用。此外，德國聯(lián)邦政府已經(jīng)通過并提交議會的《建筑能源法》修正案要求自2024年起，所有新安裝的供暖設(shè)備的可再生能源使用占比至少要達(dá)到65%。雖然這部分可再生能源或可涵蓋綠氫，但這一技術(shù)路徑在大多數(shù)情況下不太可能具備成本優(yōu)勢，也就是說熱泵或區(qū)域集中供熱將成為主要的解決方案。
在交通領(lǐng)域，德國交通行業(yè)的二氧化碳排放量約占德國年排放總量的1/4，其中大部分來自公路運輸。交通領(lǐng)域的電氣化發(fā)展已進入重要拐點。去年12月，由于汽車購置者急于在插電式混合動力汽車購置補貼截止前獲得補貼，德國插電式汽車（包括純電動汽車EV和插電式混合動力汽車PHEV）的市場份額一度超過50%。目前補貼主要針對純電動汽車，隨著插電式混合動力汽車份額的縮小，德國純電動汽車市場將繼續(xù)增長。
德國向純電動汽車的轉(zhuǎn)型主要由德國車企推動，德國品牌的電動汽車占國內(nèi)銷售份額的60%。大眾汽車的目標(biāo)是到2030年實現(xiàn)電動汽車銷量占總銷量的80%，為實現(xiàn)這一目標(biāo)，該公司已將投資計劃增加到近2000億歐元，其中包括對電池、上游礦產(chǎn)和充電網(wǎng)絡(luò)的投資。
德國政府的政策重點落在消除阻礙電動汽車推廣的最大障礙上，尤其是充電領(lǐng)域。2022年，德國充電樁數(shù)量增長了35%，總充電容量增長了40%。慢速充電規(guī)模也在擴大——政府將要求雇主為多達(dá)1/4的員工停車點提供充電服務(wù)。
簡而言之，德國已經(jīng)實現(xiàn)了可再生能源在國家能源結(jié)構(gòu)中達(dá)到45%的目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，德國的電力行業(yè)將進入快速發(fā)展期。在其他領(lǐng)域，特別是電動汽車和清潔供熱領(lǐng)域，德國正在取得重大進展，但仍面臨許多問題。無論是德國還是歐盟，都在能源轉(zhuǎn)型中面臨著許多挑戰(zhàn)，而俄烏沖突引發(fā)的能源危機，以及必須擺脫對俄羅斯天然氣的需求，無疑加劇了這一轉(zhuǎn)型過程的復(fù)雜程度。但在某些方面，這種外部沖擊明顯加快了德國和歐洲其他國家的能源轉(zhuǎn)型，增加了發(fā)展替代能源的政策決心，同時也鼓勵消費者對清潔能源做出新的選擇。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2023年08期，作者單位：德國國際合作機構(gòu)（GIZ）
