中國儲能網訊：在中國，自本世紀初逐步展開能源市場化和監(jiān)管政策改革中，德國能源轉型的經驗總是一再被提起。怎樣有效借鑒德國經驗，在下一階段進行電力市場改革，將可再生能源與傳統能源有效結合，是中國能源轉型需要面對的問題。
全球都在經歷的能源轉型浪潮中，德國曾經是比較激進者，如今轉型已進入下半場，他們是怎么思考這一切，他們認為如何努力通向未來？解開這些疑問，或許將對中國的能源轉型之路予以借鑒。
阿姆斯特丹飛柏林的航線約1小時，行程過半飛機便開始下降。從窗外俯瞰，已入德國境內，向下是一片深深淺淺的綠，遠處高聳的白色風機清晰可見，不多久飛入柏林市區(qū)。與其他歐洲城市不同，吸人眼球的除了一排排各式的汽車， 還有成片鋪在屋頂的太陽能板， 未及細看， 已著陸這片綠都。
在世界版圖上，很難找到一個如德國般視能源轉型為使命的國家。
在外界印象里，德國依靠傳統煤炭和領先的核電技術，于二戰(zhàn)后迅速恢復，積累財富建成發(fā)達的工業(yè)國家。冷戰(zhàn)結束后，立法強制收購可再生能源。 在福島核災的拐點，率先提出Energiewende（能源轉型）的德國，令這一德語詞匯在短短4年之間成為世界談論能源轉型的專有詞匯。時至今日，Energiewende從最初的定義：逐步淘汰核電并在電力行業(yè)以可再生能源替代化石能源，已延伸出更寬廣的含義，即提高可再生能源在各產業(yè)的發(fā)展應用以及實現整個能源產業(yè)鏈的轉變。
從棄核到減煤，隨后走向可再生能源，德國在不斷試錯、不斷經歷挫折。成長為可再生能源占總發(fā)電三分之一的環(huán)保先鋒，這個過程漫長而艱辛。但也正如大多數西方政客所說，現在的德國就像一座實驗室，大家都在期待這場能源轉型的結果。它將成為世界各國效仿的成功案例，還是會以失敗告終成為德國政治、經濟的巨大災難？這道單選題的答案受人矚目。
但目前至少在電力領域，德國是其中的領跑者。它既是未來新能源、能效和電動汽車等機會中野心勃勃的參與者；也是構建者，從人民、企業(yè)到政府，無不投身于這場綠能革命。
從“對核說不”到“競價上網”
一向是行動派的德國，將氣候、能源置于國家發(fā)展戰(zhàn)略的第一位。自1970年代已提出能源轉型的概念，1990年到2016年期間，其GDP增長50.5%，溫室氣體排放下降27.4%。今年年初，德國里程碑式地用可再生能源兩度短暫覆蓋境內電力用戶。作為歐洲境內居民電價最高的國家，盡管國內電價約為美國的3-5倍，卻依然有95%的德國公眾支持能源轉型，認為可再生能源應進一步擴大。
然而能源轉型所需的時間很長，牽涉到每一個德國人。傳統、新生交替更迭時，必定有輸也有贏。這其中首當其沖的是大型公用事業(yè)公司，他們的傳統商業(yè)模式受到重創(chuàng)；消費者和中小企業(yè)也不好過，電力成本上漲是轉型必須的代價；煤炭作為替代能源一度從棄核中受益，但隨著德國政府加大努力降低溫室氣體排放量，目前煤炭業(yè)的未來也尚不確定。與此同時，全新的行業(yè)卻如雨后春筍般涌現。
德國現任聯邦環(huán)境、自然保護、建設與核安全部長Svenja Schulze，曾在德國煤炭大省——北威州任職7年的社民黨秘書長，來自北威州讓她更加了解能源結構變化的意義，“轉變的不確定性令很多人受到影響， 因此我們需要開辟新的技術和結構減輕環(huán)境負擔，給人們帶來實在的利好，保護氣候絕不是精英者計劃，” 她說。
事實上，新能源的發(fā)展軌跡某種程度上改變了能源生態(tài)鏈。截至2015年，德國可再生能源業(yè)雇員達到33萬人次，與之對比的是從事褐煤產業(yè)的雇員僅2萬余人。
大型公共事業(yè)公司的轉型則更加徹底。2016年跨國能源巨頭E.ON突然宣布，成立一家新公司，把核電、火電、天然氣等傳統業(yè)務分割出去，未來專心經營可再生能源、智能電網、和儲能等新能源的產品及服務，隨后以39億歐元把新公司Uniper的業(yè)務打包上市。其競爭對手RWE的手筆則更為巨大，于同年拆分可再生能源業(yè)務以價值200億歐元的新公司Innogy重新上市。而此前5年，兩家公司股價的跌幅均超過三分之二。
而這僅僅只是開始，公用事業(yè)公司的改革還在繼續(xù)。就在兩個月以前這兩家巨頭再度震撼了業(yè)界，這一次是公司間的業(yè)務重組。兩家公司簽署了收購與資產互換協議，RWE將銷售其子公司Innogy 76.8%的股份予以E.ON，而E.ON將接收Innogy電網和分銷業(yè)務，未來經營重點放在電網和客戶解決方案。RWE則將接收Innogy和E.ON的可再生能源業(yè)務，成為德國煤炭和可再生能源大型供應商。
重組意味著兩家公司未來的業(yè)務都更加垂直。RWE將主營發(fā)電業(yè)務，E.ON則承接電網和分銷。兩家公司的業(yè)務遍及歐洲、北美、和巴西，股權分散世界各地，一舉一動都是業(yè)界的指標，消息傳出，撼動的不止是德國能源行業(yè)。
這些傳統能源公司的改變大多也是情勢所逼。90年代初，各大電力公司迷信大電廠，甚至登報宣稱可再生能源不可靠，并稱長期看可再生能源最多只能滿足全國4%的電力需求，然而他們曾嚴重低估的清潔能源至今已超三成。
但更重要的是電力供應依然穩(wěn)定，2016年德國用戶年平均停電時間為12.8分鐘遠低于歐洲平均標準（法國：50分鐘，英國：53分鐘，丹麥：12分鐘，波蘭：191分鐘），可以說是擁有世界上最安全和穩(wěn)定的電力供應的經濟體之一。與此同時，德國制造業(yè)不僅沒有大量出走，貿易順差還反超中國和美國，電力公司當年對可再生能源影響供應安全和穩(wěn)定性的誤判不攻自破 。
(德國能源轉型時間表)
能源轉型悖論與脫軌的碳排目標
但德國同時面臨著復雜的處境——發(fā)電結構的改變并未使碳排放下降，德國正經歷能源轉型的悖論。歐洲環(huán)境署發(fā)布的報告稱，德國在歐洲經濟增速最快，卻又是唯一一個碳排目標不在軌道上的國家。
2014年，德國政府細化了具體的氣候目標，計劃到2020年將溫室氣體排放量減少40％，到2030年減少55％，到2050年則減排高達95％。為此，可再生能源占總能源消費的比例在2050年需要從2015年的14.9％上升至60％?？稍偕茉措娏υ?050年也至少要覆蓋全國電力消費總量的80％（2015年為31.6％）。
然而根據德國聯邦經濟部2016年發(fā)布的能源轉型監(jiān)測報告，評審專家認為德國很可能無法達成2020年的排放目標和其他關鍵的Energiewende目標，并警告稱這將對整個項目的信譽造成損害。
因此，2016年11月德國政府同意根據巴黎氣候協議，調整2050年的氣候行動計劃的基本框架。 其措施包括降低個別經濟部門（農業(yè)、工業(yè)）溫室氣體排放的目標，但到2030年能源領域將必須削減約現在一半的排放量，到2050年對能源業(yè)基本上要實現零排放。今年，新政府為此再度提高了可再生能源的目標，計劃到2030年將占到德國電力消耗的65％。
面對這個看似難以完成的任務，在今年4月于柏林舉辦的第四屆柏林能源轉型對話中環(huán)保部長Svenja Schulze 表示，“盡管我們已經做出了所有努力，但2020年的目標仍未能完成。其原因不是在過去幾年沒有采取行動，而是在過去幾十年沒有采取行動。轉變需要時間，現在我的任務是盡可能地縮小與目標間的差距”。
在《清潔能源通訊》總部的討論室，主編Sven Egenter 在電子展板上點開一張2017年德國各行業(yè)的碳排放圖， 這張圖中顯示能源產業(yè)的碳排放在下降，而制造業(yè)、交通，以及其他行業(yè)則不降反升。
“能源行業(yè)依靠電力，但是交通行業(yè)的燃料基本上沒有什么變化，汽車的能效雖然在提高，但它們的數量和里程也相應在增加，這些汽車總計消耗的化石燃料并沒有減少，” Egenter向eo記者解釋道。
2009年經濟危機后，德國碳排放一路上升的另一推手則是電力生產的碳排放沒有下降?！耙环矫妫覀冊谕顿Y可再生能源以減排，另一方面煤炭用量的增長又提高了排放量”，Egenter分析道?？稍偕茉窗l(fā)電的特性使得德國在夏季和白天可利用更多的太陽能，但在夜間和冬季則需要更多的煤電。
而核電退役也在某種程度上對碳排放造成影響。用可再生能源替代核電無可厚非，但相對來說，核電排放較低，因此替代階段的挑戰(zhàn)更大。Egenter 稱，德國正在想辦法解決這個問題，目前國內有8％的電出口到其他歐洲國家，這說明電力是過剩的，另一方面也表明，減少煤電也不會對本國電力供應造成什么影響。
碳排目標的脫軌再一次印證了德國能源轉型的顯著特征：政府政策、公眾支持以及能源消費成本升高是德國棄核減煤實現轉型的基礎， 但這也同時面臨著更多的矛盾和風險。他們有更大機會去構筑能源新世界，也注定會遭遇來自內部、外部的多維挑戰(zhàn)。尤其作為財富建立在煤炭和核能科技領先的發(fā)達工業(yè)國家，是否能付得起能源轉型的代價？
退核后時代的危機？挑戰(zhàn)進行時
德國政客有時會把能源轉型與美國“阿波羅號”登月相比。時任聯邦外交部長的Frank-Walter Steinmeier在2012的一場公開演講中曾說：“每個國家隔數十年就需要一個特大項目以激勵公眾， 在美國這個項目是登月，在德國就是能源轉型”。但相比登月花費的十幾年，能源轉型所需的時間和艱難程度顯然有過之而無不及。
至少在新政府看來，沒有能夠支持未來高比例可再生能源體系的基礎設施，德國能源轉型很難取得成功。目前，能源轉型取得最大的成功是可再生能源發(fā)電量的快速增長，這其中很大一部分來自風電。但風資源區(qū)主要位于北方，而德國南部和西部的工業(yè)區(qū)才是中心負荷區(qū)，因此，電網的運輸能力成為德國進一步擴大可再生能源電力利用的瓶頸。
目前德國南北之間已有一條3.5萬公里的輸電線路，可它并不能完全承載足夠的電力。尤其當北部風電高發(fā)時，大量廉價的風電進入電力市場，推低了批發(fā)電價，德國南部和奧地利的用戶希望購買更多電力，但由于風電不能運送到南部的用戶，因此電網必須快速呼吁南部發(fā)電站發(fā)電，并支付高于市場的價格。同時，北方的風電機組又需要停發(fā)，這時發(fā)電商必須得到補償，這便再度加劇了電力成本。
僅在2014年和2015年間，“重新調度”（redispatch）的次數增加了三倍多，每年因此產生的成本則接近10億歐元?？梢韵胂?，當2022年德國南部的核電機組退役時，因阻塞造成的后果將變得更糟。
能源部長 Peter Altmaier在今年3月的一次會議中說道：“我們如果在電網的擴建方面取得進展，Energiewende才將取得成功”。
事實上，為解決“北電難送”的問題，德國輸電網運營商和聯邦政府正通過加速建設南北輸電線緩解，計劃到2025年，建成4,650公里的新輸電電力線路，包括四條高壓直流線路，到目前為止，已建成900公里。
而德國是一個人口密度很高的國家，這意味著電網建設難度要高于其他歐洲國家。該計劃提出數年，卻經常遭到社區(qū)居民的反對，公眾抗議活動層出不窮，新線路建在哪里的方案已改了又改，談判多次陷入僵局。
“在德國，大型輸電網通過規(guī)劃和建設所需的平均時間大約是10年”，德國電網運營商50Hertz的一位項目負責人告訴eo記者。 主編Sven Egenter 也談到了德國電網建設成周期長的問題，他將其稱作“德式民主”（German democracy）。
“歐洲其他國家在設計基礎設施項目時都沒有德國的顧慮多，但我們也確實需要這么長的時間。每個人都希望能源轉型，但只要改變他們后院內的某些東西，他們就會反對。比起對周邊景觀造成破壞，德國民眾更愿意支付高昂的電價，這就是德國做派?！?
現實中，他們也確實這么做了。為了令民眾接受，2015年德國聯邦政府決定優(yōu)先考慮鋪設地下電纜。 其中四條大型南北直流電線將大部分鋪設在地下，這也意味著電網建設成本將增加30至80億歐元，并且部分規(guī)劃過程也需要重新啟動。但在電力專家看來，即使電網擴容采用地下電纜也比重新調度更為經濟。
“50Hertz 較為幸運地已經有了新的輸電線，這條線路造價2億歐元, 但是在兩年內我們就節(jié)省了3.5億歐元，有些阻塞不是高效的算法能解決的，缺的就是新的線路”，德國電網公司50Hertz能源市場發(fā)展部主任 Johannes Henkel表示。這恰是“德式民主”復雜性的反映——每個涉事群體的利益都要得到兼顧。
不過，在與當地居民多次反復的交涉中，電網公司也學習到了如何有效與居民溝通，并建立了對話機制。他們通過示范項開放給公眾參觀，讓公眾了在能源轉型中他們在做什么，如50Hertz就有20多個開放點。其次，邀請文藝、電影界的專家參與，構建能源轉型的故事性。此外，還與年輕的藝術家合作，展出藝術家與能源專家合作的展品。
在50Hertz 位于首都柏林的新辦公樓外，停著幾輛中型客車，據介紹，這是用于與公民對話的專車，不止在柏林行駛，對話車還會開往別地，與因電網擴張受到影響的居民溝通交流。
“我們愿意在早期投資這種對話機制。比起其他行業(yè)，電力的不足之處在于新電網不能給當地居民帶來看得見的好處，比如修高速公路能讓你行駛得更快，鋪光纜可以擁有更高速的網絡。我們曾到鋪設電纜的社區(qū)，但是和當地居民交涉十分困難，因此我們建立了新的對話機制，如何與公眾溝通也是一家公司需要學習的，”Johannes Henkel在接受eo記者采訪時稱。
電網擴張只是第一步，未來十年新能源并網會先迎來兩方面變革，一是區(qū)域間的互聯互通；接著是不同領域間的集成優(yōu)化（sector integration）。這意味未來電網將綜合考慮電力、供熱以及交通等領域，從需求側管理的角度實現發(fā)用電平衡。
這正是WindNODE（東北德地區(qū)能源轉型示范項目項目）要做的事。目前德國東北部6個州，包括柏林參與了這個項目，系統的靈活性是這一項目的主要訴求?！拔覀兿Ｍㄟ^一些嘗試，進行創(chuàng)新型服務模式的探索和數據安全標準的建立”， WindNODE項目主任Markus Graebig解釋道。
這一項目由德國能源署與50 Hertz牽頭，并聯合了50多個合作伙伴研究如何應對新能源并網所產生的變化，項目預算7000萬歐元。不同于以往側重居民的項目，這一項目關注的是大工業(yè)用戶比如西門子、寶馬以及社區(qū)整體的靈活性。預計將于2020年底完成。
這也或許是電網阻塞管理更高效的方式，同時還能避免棄電。據Graebig 介紹，一旦輸電網或者配電網出現擁堵，電網操作員能夠購買靈活性來避免這個阻塞和因為新能源棄電所要支付的補償。這一平臺目前正在搭建，今年10月或 11月會進行第一輪測試。
正如WindNODE正在關注部門間集成優(yōu)化，德國也將能源轉型的目光看向此前少有涉及的供熱、交通等領域，然而這些領域的變革卻遠未能達成。
擴大可再生能源比例，從分散走向集中供熱
4年前，為實現2030年的氣候目標，德國就細化了包括供熱、交通在內的各領域應該完成的可再生能源利用目標。明確提出到2030年交通運行用能的24%需要是可再生能源；在供熱領域，要實現可再生能源占供熱終端消費的36.4%。但距離實現這些目標，現在的數字并不樂觀。
“如果德國要實現其氣候目標，供暖行業(yè)是時候需要改變了。這一領域對能源的消耗占這對德國能源總消耗的一半左右”德國可再生能源署的一份報告中如是寫道。
這份報告指出，2016年德國可再生能源在供熱領域的份額約13％ ，為了實現未來的氣候保護目標，供熱系統需要從基于生物質的分布式個人供熱系統向熱電聯產或工業(yè)生物質電廠轉變。長期來看，還需要廣泛利用光熱能和地熱能。
自 90 年代初以來，德國就主要使用效率高于 80% 的熱電聯產設備來制熱和發(fā)電?，F代化的火力熱電廠都配備了一些可以降低熱損失的措施。目前，德國熱電聯產的比例占到了大約 83%，還有 16% 左右是供熱站。
被視為能源轉型的一個重要組成部分，2016年聯邦政府通過了《熱電聯產法》，將熱電聯產的擴建目標定為在2020年前增加25%的產能，并在今后將這部分產能用于可調節(jié)的電力生產。與此同時，對新裝熱電聯產設備的補貼也提高至每年15億 歐元。
這項高效的熱電聯產技術也被應用于城中古老的建筑。位于柏林滕珀爾霍夫（Tempelhofer）的紅色鐘樓Ullsteinhaus，是柏林最受歡迎的地標之一，受到來自世界各地建筑愛好者的青睞，但現在它也是現代化供熱系統的高性能代表。2014年這座占地約80000平方米的古老建筑，經過系統改造，將供熱系統轉化為生物質天然氣熱電聯產。據供熱運營商GASAG Solutions Plus 的工程師Andreas Jarfe介紹，結合建筑的能效升級，現在每年能節(jié)省2800噸二氧化碳。
根據德國供熱行業(yè)協會（BDH）的數據，2017年燃油供熱銷量大幅下降，空氣熱泵的銷量并首次超過了冷凝鍋爐。 但目前德國的供暖系統遠不足以實現2030年的氣候目標。 “為了實現這一目標，1300萬臺舊設備必須實現更新，即每年更新100萬臺，”BDH理事長Manfred Greis表示，但實際中的可操作度并不高。
電動汽車替代：取經中國
在德國，最令當地人自豪的莫過于本國生產的汽車，直到今天，德國汽車制造商戴姆勒、大眾、寶馬、保時捷和奧迪的銷售額甚至高于丹麥的年GDP。 然而，汽車行業(yè)在能源轉型中卻進展甚微，對柴油車的爭議也至今沒有定論。 德國可再生能源署發(fā)布的數據顯示，運輸部門使用的能源總量中有94.8％來自化石燃料?？稍偕茉磧H貢獻5.2％（且主要是生物柴油），目前德國4500萬的汽車中，電動汽車的保有量約2%。
運輸方式中的主要罪魁禍首則是乘用車。 如今汽車占德國交通運輸行業(yè)總排放量的一半以上，其次是商用卡車，排放量占運輸業(yè)二氧化碳的四分之一，最后是航空（15％）。改革交通用能，尤其是汽車用能無疑是最有效的減碳方式，但汽車業(yè)高度發(fā)達的德國為什么在交通用能轉換中沒有領先？
電動汽車的購買力歸根到底是基于性價比的考量。電動汽車價格過高是不爭的事實，雖然政府會發(fā)放4000歐的補貼，但相比其高昂的價格依舊是杯水車薪。另一方面電動汽車的續(xù)航能力也是一大掣肘，加之現階段德國充電基礎設施的不完備，種種原因令消費者望而卻步。
在配套基礎設施方面，德國交通部數據顯示，至2018年3月德國有4,730個公共充電站，其中包括530個高速充電站。他們共提供10800個公共充電點。對于很多電動汽車司機來說這還遠遠不夠。因此，德國政府正呼吁企業(yè)建造更多的充電樁，今年三月歐盟委員會已批準由德國交通部（BMVI）設立的3億歐元獎勵計劃，該目標是道2020年在德國各地建立15000個充電站的綜合充電基礎設施。
這一舉措是否能有效推動公用事業(yè)單位參與設施建設尚不明晰。但此前德國充電樁建設滯后的重要原因，在于車企和充電樁企業(yè)間的互相推諉。據Sven Egenter介紹，車企普遍要求先建充電樁，他們再生產汽車；但是公用事業(yè)公司則反駁稱先需要有更多的電動汽車用戶，才建充電樁。
“針對先有雞還是先有蛋的問題，雙方都不能妥協，爭先恐后地“謙讓”，所以直到現在充電樁還沒能大范圍推廣”，Egenter解釋道。
私人交通推廣受阻，公共交通領域的情況又如何？
德國鐵路公司（Deutsche Bahn AG，簡稱DB），是一家總部設于柏林的德國國有運輸公司，整合了德國東、西部的鐵路，是僅次于德國郵政的世界第二大運輸企業(yè)，也是歐洲最大的鐵路運營商及鐵路基建商。
在其位于波茨坦廣場旁鐵路塔的總部辦公樓內，前臺展示柜里陳列著這家公司去年最新投運的ICE4小型列車模型。DB公司環(huán)境創(chuàng)新部門的負責人Milena Oschmann向參訪團介紹，DB有自己的2030年氣候目標，屆時將提高可再生能源的用能占比達到70%，到2050年實現100%可再生能源用能，而目前該公司的可再生能源用能占比已是44% 。
一家鐵路公司有自己的環(huán)保部門不難理解，但這一部門的員工有60余人著實令訪客們感到詫異。同時，DB如今運行的列車電氣化程度已達65%，未來幾年將突破70%。 這個數字已經相當不錯，但DB并不滿足于此，“我們現在還有不少柴油機車，他們對環(huán)境、空氣質量都有影響。因此我們也在開發(fā)電動機車，尋求解決方案，但不得不承認，DB才剛開始，現有的柴油機車至少還要運行5-10年 ” Oschmann表示。
另一點令他們不滿意的是電動客車的利用。德國境內有3.5萬輛公交車，幾乎全由柴油驅動。日前德國聯邦政府從電動汽車基金中拿出數億歐元，支持轉型電動公交車，但反響平平。這背后的原因主要是沒有找到合適的供貨商。歐洲市場的受挫，讓他們把目光投向中國。就在去年深圳將全部16000輛柴油大巴換成了電動汽車，并節(jié)省了135萬噸二氧化碳排放。
“我們派了代表駐扎在深圳，分析中國市場怎么運行?？梢哉f，歐洲現在還沒有形成市場。即使有銷售，它的價格也幾乎是柴油車的兩倍”O(jiān)schmann對eo記者表示。
在她看來，和電動車一樣，德國制造商喪失了很多機會?！半m然我們想買德國貨，但有時也無可奈何，因為它還不夠好。比如德國鎮(zhèn)與鎮(zhèn)之間往來的巴士在途中沒有那么多充電樁，因此電動客車往往至少需要有4公里的續(xù)航能力，但在這一點上，歐盟電動汽車電池的續(xù)航能力卻不如中國生產的。因此，電動巴士在德國的普及速度可能沒那么快?！?
DB由此調整了方向，學習深圳經驗，不提供高額補貼、保有良好的續(xù)航能力和充足的充電設施去實現這個電動奇跡。
正在學習的不止是DB，經濟與能源部長Peter Altmaier稱，德國是一個不斷學習的國家，能源轉型只能在全球范圍內發(fā)揮作用。它不僅僅是一、兩個國家的解決方案，而是整個世界的解決方案。過去幾年，德國的能源轉型也不是由能源部長或環(huán)境部長帶來得，而是社會協作共同實現的。
“幾年前任命環(huán)境部長時，德國沒有人多少人真正知道能源轉型的時間。后來通過一些丑聞、采訪，我學到了很多。突然之間，內政部長，國防部長突然開始對我們如何使能源轉型取得成功感興趣。現在政府有16位部長，他們都是能源轉型方面的專家，” Peter Altmaier說。
對于一個數十年來堅持環(huán)保的國家，在能源轉型道路上探索行進在世界前列，裂變過程中各利益主體也必然伴隨著巨大的轉型期痛苦，不過相信未來已來,在正確道路上的先行者,總會最終迎來相應的時代褒獎。
