上篇
2000年以來(lái)，德國(guó)可再生能源發(fā)展一直保持較快增長(zhǎng)速度。2000-2015年間，德國(guó)一次能源中可再生能源份額從2.9%增加到12.5%，電力總消費(fèi)中可再生能源份額從6.2%增加到32.6%， 分別增加了3.3倍和4.3倍。德國(guó)也因此而成為全球可再生能源發(fā)展的“模范生”。同時(shí)，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的“經(jīng)驗(yàn)與啟示”成為國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)注話題。
然而，當(dāng)跟隨者在積極“借鑒”和“推進(jìn)”時(shí)，作為“先行者”的德國(guó)已開始面臨可再生能源快速發(fā)展中暴露的種種問(wèn)題。對(duì)跟隨者來(lái)說(shuō)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)固然重要，但對(duì)可再生能源發(fā)展進(jìn)程中存在的問(wèn)題，以及未來(lái)將面臨何種挑戰(zhàn)研究更為重要。遺憾的是，混淆“問(wèn)題”與“挑戰(zhàn)”已經(jīng)成為當(dāng)前德國(guó)能源轉(zhuǎn)型研究中的一個(gè)普遍現(xiàn)象。
德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的階段：從1.0到4.0
德國(guó)可再生能源發(fā)展的最終目標(biāo)是2050年實(shí)現(xiàn)總發(fā)電中可再生能源占80%以上。因此，目前德國(guó)可再生能源仍處于發(fā)展的初期階段。發(fā)展初期階段所暴露出來(lái)的問(wèn)題，大多是發(fā)展中的階段性問(wèn)題，并不一定是影響可再生能源未來(lái)高比例發(fā)展目標(biāo)的“挑戰(zhàn)”。因此，研究能源轉(zhuǎn)型“挑戰(zhàn)”的第一個(gè)“挑戰(zhàn)”就是如何區(qū)分“問(wèn)題”與“挑戰(zhàn)”。也就是說(shuō)，按照什么樣的邏輯來(lái)區(qū)分“問(wèn)題”與“挑戰(zhàn)”。
通常情況下，我們討論某個(gè)研究主題時(shí)，不一定需要對(duì)“問(wèn)題”和“挑戰(zhàn)”作細(xì)致的區(qū)分：發(fā)展中遇到的種種“問(wèn)題”，多數(shù)也是繼續(xù)發(fā)展將面對(duì)的“挑戰(zhàn)”。這里之所以需要對(duì)“問(wèn)題”和“挑戰(zhàn)”作細(xì)致分區(qū)，從中識(shí)別出德國(guó)未來(lái)可再生能源發(fā)展面對(duì)的真實(shí)挑戰(zhàn)，是由于向可再生能源轉(zhuǎn)型這一主題特殊性使然。
可再生能源是與化石能源截然不同的能源品種，兩者之間差異遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它們同作為能源的共性。這種差異性，絕不僅僅體現(xiàn)在一個(gè)“可再生”，一個(gè)“不可再生”這一方面，更重要的是源自特性差異所導(dǎo)致的開發(fā)、利用和服務(wù)模式的不同。從根本上說(shuō)，是可再生能源作為“新”的能源與現(xiàn)有能源系統(tǒng)的差異，以及由此產(chǎn)生的沖突和問(wèn)題。
根據(jù)德國(guó)制定的可再生能源發(fā)展目標(biāo)規(guī)劃，全國(guó)總發(fā)電中可再生能源發(fā)電的比重2020年達(dá)到35%，2030年達(dá)到50%，2040年達(dá)到65%，2050年達(dá)到80%以上。根據(jù)這四個(gè)發(fā)展目標(biāo)，筆者把德國(guó)能源轉(zhuǎn)型分為1.0、2.0、3.0和4.0四個(gè)階段（圖1）。2015年，德國(guó)可再生能源電力在電力總消費(fèi)比重為32.6%。因此，目前德國(guó)處于能源轉(zhuǎn)型1.0階段。
圖1 德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的四個(gè)階段：從1.0至4.0
在能源轉(zhuǎn)型的四個(gè)階段，會(huì)出現(xiàn)不同的問(wèn)題需要解決。這些問(wèn)題，有的只存在于1.0或2.0階段，并隨著應(yīng)對(duì)措施的出臺(tái)而消失；有的則可能是隨著可再生能源發(fā)展規(guī)模提升而新出現(xiàn)的。比如，風(fēng)電和光伏發(fā)電成本高在能源轉(zhuǎn)型1.0階段可能是影響其發(fā)展的最大問(wèn)題之一，但到了能源轉(zhuǎn)型3.0階段隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電成本進(jìn)一步下降可能就不成為問(wèn)題了。因此，識(shí)別德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的“真實(shí)挑戰(zhàn)”，就是從能源轉(zhuǎn)型1.0階段出現(xiàn)的各種問(wèn)題或者問(wèn)題的背后，找出真正妨礙和影響未來(lái)轉(zhuǎn)型推進(jìn)的真實(shí)因素。
當(dāng)前德國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的四大問(wèn)題
在德國(guó)政府已經(jīng)堅(jiān)定繼續(xù)走可再生能源轉(zhuǎn)型之路的背景下，有些政府已經(jīng)出臺(tái)相關(guān)措施有望解決的問(wèn)題，不應(yīng)歸為能源轉(zhuǎn)型的“問(wèn)題”。比如德國(guó)電網(wǎng)與可再生能源發(fā)展不相匹配的問(wèn)題，政府不僅已經(jīng)意識(shí)到，而且從2011年以來(lái)一直采取正確的方式解決。
從這個(gè)角度看，當(dāng)前德國(guó)能源轉(zhuǎn)型帶來(lái)的問(wèn)題主要有四個(gè)：轉(zhuǎn)型成本高，煤電和碳排放量不降反增，可再生能源導(dǎo)致電力批發(fā)價(jià)格持續(xù)下降的負(fù)面影響，以及能源轉(zhuǎn)型所導(dǎo)致的財(cái)富不公平轉(zhuǎn)移和能源貧困問(wèn)題。
1.向可再生能源轉(zhuǎn)型成本高且不斷增加
能源轉(zhuǎn)型的成本高且不斷增加可能是德國(guó)當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型面臨最主要問(wèn)題。能源轉(zhuǎn)型的成本如何度量并無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但其最直接的成本首先是對(duì)可再生能源的補(bǔ)貼成本。德國(guó)零售電價(jià)包含批發(fā)價(jià)格、電網(wǎng)并網(wǎng)費(fèi)、增值稅、碳稅、可再生能源附加費(fèi)等要素?？稍偕茉锤郊淤M(fèi)是用來(lái)補(bǔ)償可再生能源電力的FIT超過(guò)市場(chǎng)批發(fā)電價(jià)的差額，這一差額主要由德國(guó)居民用戶分?jǐn)?。?000年前后，德國(guó)開始征收附加費(fèi)，由每千瓦時(shí)不足1歐分，到2015年增至6.3歐分/千瓦時(shí)。
風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電和生物質(zhì)等可再生能源規(guī)模發(fā)電量的增加，以及可再生能源附加費(fèi)的不斷上漲，兩個(gè)因素共同作用導(dǎo)致德國(guó)電價(jià)持續(xù)上漲。據(jù)德國(guó)聯(lián)邦能源和水資源協(xié)會(huì)（BDEW）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2000-2015年，德國(guó)平均居民電價(jià)從13.64歐分/千瓦時(shí)上升到29.46歐分/千瓦時(shí)，上漲幅度高達(dá)116%；同期企業(yè)用電價(jià)格從6.04 歐分/千瓦時(shí)上漲到13歐分/千瓦時(shí)，漲幅為194%。
隨著各類可再生能源電力規(guī)模的繼續(xù)擴(kuò)張，未來(lái)向可再生能源轉(zhuǎn)型所累積的這一筆成本相當(dāng)驚人！德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ISE)2015年發(fā)布的一項(xiàng)研究顯示，為實(shí)現(xiàn)2050年德國(guó)相比1990年減碳80%的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的累計(jì)總成本，在零碳價(jià)和化石燃料價(jià)格穩(wěn)定的假定下為5.34萬(wàn)億歐元，考慮到未來(lái)實(shí)際碳價(jià)不可能為零，則實(shí)際成本將更高。
2.煤電和碳排放隨著可再生能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)而增加
2014年，有關(guān)德國(guó)能源轉(zhuǎn)型存在問(wèn)題的焦點(diǎn)話題之一是，隨著可再生能源電力發(fā)展壯大，煤炭發(fā)電和CO2排放本應(yīng)減少，但德國(guó)近幾年出現(xiàn)了褐煤發(fā)電和CO2排放不降反升的情況，只是到了2014年才又比前幾年有所下降。對(duì)此，德國(guó)專家的解釋是：一是因?yàn)?011年德國(guó)關(guān)閉17座核電站，導(dǎo)致煤電上升以填補(bǔ)核電關(guān)閉所缺失的電力供應(yīng)；二是因?yàn)檫^(guò)去幾年溫室氣體增長(zhǎng)主要是由于天氣冷特別冷，供暖需求增大，所以造成了溫室氣體排放的增加，但2014年是歷史上最溫暖的一年，所以排放有所下降。
上述解釋有一定道理，但未必就是事實(shí)的全部?？疾?990-2015年期間，可再生能源發(fā)電、褐煤發(fā)電和核能發(fā)電和CO2排放變化就可以發(fā)現(xiàn)，上述幾個(gè)因素在階段變化趨勢(shì)上存在一定的相關(guān)性，但變化拐點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間結(jié)點(diǎn)并不一致（見圖2）。
圖2 德國(guó)1990-2015年褐煤、核能與可再生能源發(fā)電量及CO2排放
資料來(lái)源：德國(guó)AG Energiebilanzen2015
首先，2011年關(guān)閉核電不是褐煤發(fā)電增加重要原因。因?yàn)?990年以來(lái)，褐煤發(fā)電雖然總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)（從1990年的171TW·h到2015年的155TW·h），但期間出現(xiàn)過(guò)兩次反彈：第一次是1999～2007年，第二次是2009～2013年。而核電是2011年才開始大幅下降的。而且，伴隨著2011年核電的關(guān)閉，可再生能源發(fā)電量也出現(xiàn)了加速增長(zhǎng)，增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)褐煤發(fā)電。
其次，褐煤發(fā)電量的增加，以及伴隨而來(lái)的碳排放反彈是現(xiàn)階段德國(guó)可再生能源加速發(fā)展的一個(gè)必然結(jié)果，其作用機(jī)制源于可再生能源發(fā)電，特別是光伏發(fā)電的波動(dòng)性與當(dāng)前全額上網(wǎng)制度相互作用。德國(guó)在夏季白天利用越多的太陽(yáng)能，則在夜間和冬季需要越多的煤電。
最后，目前看，褐煤發(fā)電，從而碳排放不降反增的現(xiàn)象是德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)階段性特征，還是可再生能源發(fā)展所導(dǎo)致的一個(gè)難以解決的問(wèn)題，還需要進(jìn)一步觀察。
3.可再生電力大幅降低電力批發(fā)價(jià)格對(duì)傳統(tǒng)電力公司負(fù)面影響日益明顯
大量邊際成本為零的可再生能源電力參與德國(guó)電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)，使德國(guó)電力批發(fā)價(jià)格一再下降。根據(jù)歐洲能源交易所（EEX）的數(shù)據(jù)，自2008年以來(lái)，德國(guó)和其他歐洲國(guó)家的基荷電力批發(fā)價(jià)格進(jìn)入下降通道，從90歐元/兆瓦時(shí)左右下降到2014年年中不到40歐元/兆瓦時(shí)。然而，可再生能源電力導(dǎo)致的批發(fā)價(jià)格大幅下降并沒(méi)有傳遞到零售價(jià)格，因而不僅沒(méi)給電力消費(fèi)者帶來(lái)好處，反而產(chǎn)生一些負(fù)面影響。比如，批發(fā)價(jià)格下跌直接降低了電力公司的盈利，加大化石燃料電廠的經(jīng)營(yíng)壓力；再比如，風(fēng)電、光伏發(fā)電的大規(guī)模上網(wǎng)減少煤炭、天然氣等發(fā)電廠的運(yùn)行時(shí)間，直接減少其發(fā)電收入。
在風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電條件好而用電需求不高的節(jié)假日和周末的白天，電力公司不得不根據(jù)法律全額收購(gòu)可再生能源發(fā)電商發(fā)出的電，即使已經(jīng)超出了市場(chǎng)需求；同時(shí)可再生能源發(fā)電商也愿意發(fā)電，因?yàn)榭梢垣@得更多的補(bǔ)貼。這種情況下，市場(chǎng)就會(huì)出現(xiàn)“負(fù)電價(jià)”——電力公司給用戶消費(fèi)電力提供補(bǔ)貼，因?yàn)樗麨楸苊怆娋W(wǎng)崩潰做出了貢獻(xiàn)。但這些增加的支出最終需要由全體消費(fèi)者來(lái)承擔(dān)。2014年，德國(guó)的萬(wàn)圣節(jié)當(dāng)天的電力交易價(jià)格為“-20歐元/萬(wàn)千瓦”。
4.能源轉(zhuǎn)型所引發(fā)的財(cái)富轉(zhuǎn)移和公平問(wèn)題
因推動(dòng)可再生能源發(fā)展的支持政策所引發(fā)的財(cái)富在不同主體或階層之間轉(zhuǎn)移，以及能源貧困也是當(dāng)前德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。德國(guó)可再生能源支持政策除了投資補(bǔ)貼外，主要采取以可再生能源附加費(fèi)形式的電價(jià)補(bǔ)貼方式。這一機(jī)制安排來(lái)自德國(guó)《可再生能源法》。該法規(guī)定各類可再生能源上網(wǎng)的“固定價(jià)格”（FIT），并要求電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商必須優(yōu)先收購(gòu)全部可再生能源發(fā)電量?？稍偕茉窗l(fā)電商通過(guò)競(jìng)價(jià)方式產(chǎn)生的上網(wǎng)“市場(chǎng)價(jià)格”與“固定價(jià)格”之間的價(jià)差，由“可再生能源附加費(fèi)”來(lái)彌補(bǔ)。
同時(shí)，為了確保德國(guó)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，德國(guó)法律允許工業(yè)用戶不承擔(dān)分?jǐn)偪稍偕茉锤郊淤M(fèi)義務(wù)，高耗能大企業(yè)也獲得減少繳納可再生能源附加費(fèi)的“豁免權(quán)”。此外，為加快光伏發(fā)電發(fā)展，自發(fā)自用的屋頂光伏也可以免交可再生能源附加費(fèi)。因此，可再生能源附加費(fèi)主要由居民用戶來(lái)分?jǐn)偂Ｓ捎诘聡?guó)能源轉(zhuǎn)型的大部分成本都是由居民用戶承擔(dān)，導(dǎo)致居民用電不斷飆升，由此產(chǎn)生了政策所引發(fā)的能源貧困和收入再分配問(wèn)題。
一方面，可再生能源附加費(fèi)不斷增加所導(dǎo)致的德國(guó)居民電價(jià)不斷上漲，使數(shù)百萬(wàn)德國(guó)家庭面臨電貧困的威脅；另一方面，政府的養(yǎng)老金和社會(huì)福利卻沒(méi)有相應(yīng)調(diào)整，這使可再生能源附加費(fèi)的每次上漲都成為低收入消費(fèi)者的威脅。
可再生能源附加費(fèi)居高不下的原因，一方面是由于德國(guó)電力批發(fā)價(jià)格隨著可再生能源電力規(guī)模增加而持續(xù)走低，導(dǎo)致批發(fā)價(jià)格與法定“固定價(jià)格”之間的價(jià)差擴(kuò)大；另一方面是因?yàn)橹恍枥U納0.05歐分附加費(fèi)的德國(guó)企業(yè)越來(lái)越多，導(dǎo)致繳費(fèi)企業(yè)基數(shù)縮小。據(jù)估計(jì)，2014年未被豁免的企業(yè)及居民將替這些獲得“豁免權(quán)”的高耗能企業(yè)每度電多承擔(dān)2.2歐分的附加費(fèi)。 因此，可再生能源政策實(shí)際上導(dǎo)致了收入的再分配：從承擔(dān)可再生能源附加費(fèi)分?jǐn)偟木用窈推髽I(yè)流向未承擔(dān)附加費(fèi)義務(wù)的企業(yè)和自發(fā)自用屋頂光伏用戶。
