德國(guó)與美國(guó)當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程比較分析

朱彤( 中國(guó)社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所 )

?

德國(guó)與美國(guó)當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程比較分析

朱彤
( 中國(guó)社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所 )

摘 要：從當(dāng)前積極推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的國(guó)家看，德國(guó)和美國(guó)是兩個(gè)具有典型性的國(guó)家。德國(guó)和美國(guó)能源轉(zhuǎn)型既有共同點(diǎn)，也有差異性，差異性主要源于兩國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)不同。德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)是大氣與環(huán)境保護(hù)，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)是能源安全。轉(zhuǎn)型核心動(dòng)機(jī)差異導(dǎo)致兩國(guó)能源的轉(zhuǎn)型方向與路徑不同，德國(guó)向可再生能源轉(zhuǎn)型，美國(guó)向清潔能源（可再生能源、天然氣和核能）轉(zhuǎn)型。過(guò)渡能源選擇是國(guó)家能源轉(zhuǎn)型的必備要件，且可再生能源政策推進(jìn)強(qiáng)度與居民電價(jià)成正比。電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對(duì)國(guó)家能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要，智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重中之重。

關(guān)鍵詞：德國(guó)；美國(guó)；能源轉(zhuǎn)型；可再生能源；清潔能源；過(guò)渡能源；電力轉(zhuǎn)型；智能電網(wǎng)

近年來(lái)，在應(yīng)對(duì)全球氣候變化成為國(guó)際主流議題的大背景下，以大力發(fā)展可再生能源替代化石能源為主要內(nèi)容的能源轉(zhuǎn)型（energy transition）已成為許多國(guó)家能源政策的重要內(nèi)容。德國(guó)和美國(guó)是其中的兩個(gè)有代表性的國(guó)家。兩國(guó)推動(dòng)的新一輪能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐表明，國(guó)家能源轉(zhuǎn)型路徑不存在唯一性，不同國(guó)家的能源轉(zhuǎn)型既有共同點(diǎn)，也有差異性。我國(guó)近年來(lái)頒布了一系列促進(jìn)可再生能源發(fā)展的政策，可再生能源發(fā)展規(guī)模和速度均居世界各國(guó)前列，但與德國(guó)和美國(guó)的相比，無(wú)論是在能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略重視程度，還是能源轉(zhuǎn)型政策的系統(tǒng)性等方面都存在很大差距。因此，深入理解和把握德國(guó)和美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的共同點(diǎn)和差異性，對(duì)我國(guó)制定一個(gè)既能反映國(guó)家能源轉(zhuǎn)型一般規(guī)律，又能充分體現(xiàn)中國(guó)國(guó)情的國(guó)家能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略有著重要意義。

1　兩國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)不同

一個(gè)國(guó)家主動(dòng)推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的“動(dòng)機(jī)”，通常有確保能源安全、改善環(huán)境問(wèn)題，或創(chuàng)造新的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，等等。哪一個(gè)是能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)呢？從德國(guó)和美國(guó)能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐看，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)一直非常明確，那就是改善能源安全，降低對(duì)進(jìn)口能源的依賴，環(huán)境保護(hù)等其他動(dòng)機(jī)的地位是次于能源安全動(dòng)機(jī)的。與美國(guó)相反，在德國(guó)能源轉(zhuǎn)型動(dòng)機(jī)中，環(huán)境保護(hù)一直明顯居于最主要地位，盡管能源安全動(dòng)機(jī)對(duì)德國(guó)也非常重要。

1.1德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)是大氣與環(huán)境保護(hù)

2011年6月6日，德國(guó)聯(lián)邦議院決定將德國(guó)能源政策的三個(gè)政策目標(biāo)——能源安全、負(fù)擔(dān)得起的能源、與環(huán)境兼容的能源供應(yīng)作為指導(dǎo)其能源轉(zhuǎn)型的指南。因此，在理論上，能源供應(yīng)的安全、可負(fù)擔(dān)和環(huán)境兼容均可視為德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要?jiǎng)訖C(jī)。

從2000年以來(lái)德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)程看，雖然能源供應(yīng)安全一直是重要的動(dòng)機(jī)，但環(huán)境友好的能源供應(yīng)近年來(lái)已經(jīng)逐漸超過(guò)供應(yīng)安全成為其能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)。

為了使能源轉(zhuǎn)型與環(huán)境兼容、安全并且可負(fù)擔(dān)，德國(guó)制定了能源轉(zhuǎn)型的總體目標(biāo)和分層目標(biāo)，并把大力發(fā)展可再生能源和提高能源效率作為推進(jìn)德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的兩大支柱。自2000年以來(lái)，德國(guó)可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例日益提升：可再生能源發(fā)電的比重從2000年的6.2%增加到2014年的27.8%，在終端能源消費(fèi)中，可再生能源占比提高到了12%。

顯然，德國(guó)大力發(fā)展可再生能源既與環(huán)境保護(hù)動(dòng)機(jī)有關(guān)，也與能源供應(yīng)安全動(dòng)機(jī)有關(guān)。一方面，與化石能源相比，可再生能源沒(méi)有污染物和溫室氣體排放；另一方面，可再生能源都是本地化能源，對(duì)石油和天然氣主要依靠進(jìn)口的德國(guó)來(lái)說(shuō)，用可再生能源替代化石能源有明顯的能源安全效應(yīng)?？梢韵胂蟮氖?，當(dāng)2050年德國(guó)實(shí)現(xiàn)終端能源消費(fèi)中60%來(lái)自可再生能源時(shí)，其能源安全狀況必然大為改觀。

如果說(shuō)大力發(fā)展可再生能源是環(huán)境保護(hù)與能源安全雙重動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，那么德國(guó)決定2022年之前完全淘汰核能的政策走向只能理解為環(huán)境動(dòng)機(jī)日益重要，并成為該國(guó)能源轉(zhuǎn)型核心動(dòng)機(jī)的結(jié)果，因?yàn)榘l(fā)展核能對(duì)改善德國(guó)能源對(duì)外依賴程度有著積極作用?？梢?jiàn)，德國(guó)政府和公眾把與降低核事故和核廢料處理的事故風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題放到了比供應(yīng)安全問(wèn)題更為優(yōu)先的位置。

事實(shí)上，德國(guó)核能退出政策也經(jīng)歷了“過(guò)山車”式的變化。2002年，作為綠黨關(guān)鍵的政治要求，施羅德聯(lián)合政府與該國(guó)四大電力公司達(dá)成協(xié)議，決定到2022年關(guān)閉該國(guó)所有核電站。2009年大選，德國(guó)保守的自由主義聯(lián)盟上臺(tái)后，默克爾政府于2010年10月否決了這一協(xié)議，計(jì)劃將核電站的使用壽命延長(zhǎng)到2036年。2011年3月，日本福島核事故后，“劇情”被默克爾再次逆轉(zhuǎn)。德國(guó)議會(huì)決定2011 年8月之前關(guān)閉8座核電站，到2022年之前完全退出。

同樣，出于對(duì)大規(guī)模單一種植所導(dǎo)致的生物多樣性損失的擔(dān)憂，德國(guó)近年來(lái)對(duì)生物燃料的支持力度有所下降。例如，自2006年德國(guó)政府開(kāi)始逐步取消生物燃料的稅收優(yōu)惠政策以來(lái)，該國(guó)生物燃料產(chǎn)量開(kāi)始趨于下降，從2007年的31.8億噸油當(dāng)量（歷史最高水平）下降到2014年的26.84億噸油當(dāng)量，下降幅度為15.6%。

1.2美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)是能源安全

美國(guó)發(fā)展可再生能源和清潔能源的目的非常明確，那就是減少對(duì)進(jìn)口能源的依賴，確保能源安全?？梢哉f(shuō)，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)始終是追求能源獨(dú)立，確保能源安全。因此，美國(guó)政府很早就出臺(tái)了鼓勵(lì)生物燃料發(fā)展的政策。例如，1978年的《能源稅收法案》就規(guī)定在汽油中添加10%的乙醇?！?980年能源安全法案》引入貸款擔(dān)保等融資機(jī)制，鼓勵(lì)乙醇燃料和太陽(yáng)能等新能源的發(fā)展；同時(shí)規(guī)定從1980年3月1日起，對(duì)石油公司利潤(rùn)征收50%的暴利稅，主要用于研究和開(kāi)發(fā)新能源?？ㄌ卣鼮榧みM(jìn)，1979年成立的“國(guó)有”美國(guó)合成燃料集團(tuán)，聯(lián)邦政府連續(xù)5年為其提供了200億美元作為啟動(dòng)資金，向利用煤炭和頁(yè)巖生產(chǎn)汽化和液化燃料的公司提供投資和貸款保證。所有這些舉措，目的只有一個(gè)，就是替代國(guó)內(nèi)石油的消費(fèi)，增加國(guó)內(nèi)石油替代能源的生產(chǎn)，減少對(duì)進(jìn)口石油的依賴。

20世紀(jì)70年代末至今，美國(guó)為實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立而推動(dòng)的能源轉(zhuǎn)型主要依靠如下四個(gè)支柱：一是大力發(fā)展生物燃料，以減輕交通燃料對(duì)石油產(chǎn)品的依賴；二是鼓勵(lì)清潔能源和非常規(guī)化石能源的發(fā)展，包括核電、頁(yè)巖氣、煤層氣以及煤炭清潔利用等；三是提高能源效率；四是積極推動(dòng)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)展。

總體上，美國(guó)生物燃料和可再生能源都是在2000年以后才開(kāi)始呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢(shì)的。在頁(yè)巖氣革命效果顯現(xiàn)之前，上述措施對(duì)于美國(guó)降低對(duì)石油進(jìn)口的依賴沒(méi)有產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性作用。自2005年開(kāi)始，美國(guó)頁(yè)巖氣革命的結(jié)果顯現(xiàn)，石油進(jìn)口量開(kāi)始觸頂回落。2013年，美國(guó)石油進(jìn)口量比2005年減少近40%，極大地改善了美國(guó)的石油安全狀況。

事實(shí)上，正是因?yàn)槊绹?guó)能源獨(dú)立和能源安全狀況有了實(shí)質(zhì)性的改變，美國(guó)聯(lián)邦政府在氣候變化問(wèn)題上的立場(chǎng)才逐漸從消極走向積極。盡管美國(guó)不少州政府在發(fā)展可再生能源應(yīng)對(duì)氣候變化問(wèn)題上行動(dòng)積極，但在聯(lián)邦政府層面，直到2008年奧巴馬總統(tǒng)任期開(kāi)始，美國(guó)才開(kāi)始表示要在氣候變化方面“擔(dān)當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任”。

奧巴馬在總統(tǒng)競(jìng)選期間就承諾，到2020年把美國(guó)的溫室氣體排放量減少到1990年的水平，到2050年在此基礎(chǔ)上再減少80%。2013年6月25日，美國(guó)發(fā)布了《總統(tǒng)氣候行動(dòng)計(jì)劃》，標(biāo)志著美國(guó)聯(lián)邦政府層面上“氣候沉默”時(shí)代的歷史性終結(jié)。

不過(guò)，即使美國(guó)政府在氣候問(wèn)題上的立場(chǎng)發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，也并不意味著美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)變成了環(huán)境問(wèn)題。事實(shí)上，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)依然是能源安全。因?yàn)槊绹?guó)政府并沒(méi)有把能源轉(zhuǎn)型的“重?fù)?dān)”全部托付給可再生能源，相反，在其向能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略中，天然氣、核電和煤炭清潔化仍居相當(dāng)重要的地位。

2兩國(guó)能源轉(zhuǎn)型核心動(dòng)機(jī)差異導(dǎo)致轉(zhuǎn)型方向與路徑不同

德國(guó)和美國(guó)不同能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的形成當(dāng)然與其能源資源條件密切相關(guān)，但從實(shí)踐看，這種各具特色的能源轉(zhuǎn)型首先是不同核心動(dòng)機(jī)推動(dòng)的結(jié)果。同時(shí)，考慮到這種差異性，如果用不同“標(biāo)準(zhǔn)”來(lái)衡量?jī)蓢?guó)能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)展，我們會(huì)得到比“可再生能源發(fā)展”這一單一標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)更為豐富的結(jié)論。

2.1德國(guó)向可再生能源轉(zhuǎn)型，美國(guó)向清潔能源轉(zhuǎn)型

從能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)看，德國(guó)與美國(guó)的能源轉(zhuǎn)型區(qū)別非常明顯。德國(guó)政府明確提出“大力發(fā)展可再生能源”作為能源轉(zhuǎn)型的方向，提出2050年終端能源消費(fèi)中60%、總發(fā)電量中80%來(lái)自可再生能源，并希望最終實(shí)現(xiàn)100%可再生能源消費(fèi)。相比之下，美國(guó)雖然不斷有研究機(jī)構(gòu)發(fā)布研究成果稱，2050年美國(guó)有望實(shí)現(xiàn)“100%可再生能源”供能，①例如，美國(guó)落基山研究所發(fā)布的《重塑能源》（盧安武著）一書(shū)提出，美國(guó)到2050年可以實(shí)現(xiàn)能源100%來(lái)自可再生能源和天然氣，而且天然氣比重大大減少。2015年6月，斯坦福大學(xué)Mark Z. Jacobson教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組在《能源與環(huán)境科學(xué)》發(fā)布的研究成果指出，2050年美國(guó)實(shí)現(xiàn)100%可再生供能是可能的，并且在研究中給出了一份詳盡的“清潔化”路線圖。美國(guó)能源部和一些州也在一些小鎮(zhèn)做“100%可再生能源供能”的小范圍實(shí)驗(yàn)，但美國(guó)政府至今沒(méi)有提出以可再生能源作為唯一或最主要方向的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。

迄今為止，美國(guó)政府最為“大膽”的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)是奧巴馬總統(tǒng)在2011年國(guó)情咨文演講中提出的，即到2035年，美國(guó)80%的電力將來(lái)自可再生能源、天然氣和核能共同構(gòu)成的清潔能源?；诖?，我們認(rèn)為，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型核心特征是向可再生能源轉(zhuǎn)型，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型則是向清潔能源轉(zhuǎn)型。

德國(guó)和美國(guó)的差異化能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略主要是不同核心動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。在環(huán)境問(wèn)題（包括氣候變化）這一核心動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，德國(guó)可再生能源發(fā)展的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)和其他國(guó)家。在環(huán)境動(dòng)機(jī)的驅(qū)使下，德國(guó)政府甚至在2011年做出2022年前關(guān)閉所有核電站的政策選擇。而對(duì)于美國(guó)政府來(lái)說(shuō)，能源安全動(dòng)機(jī)始終是其能源轉(zhuǎn)型的首要和核心動(dòng)機(jī)。20世紀(jì)80年代以來(lái)，美國(guó)始終圍繞降低對(duì)石油進(jìn)口依賴，改善能源安全為目標(biāo)，制定稅收和補(bǔ)貼政策，大力推動(dòng)國(guó)內(nèi)非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)以及風(fēng)電、太陽(yáng)能、地?zé)岬瓤稍偕茉窗l(fā)展，走出了有美國(guó)特色的清潔能源轉(zhuǎn)型之路。

2.2從非水電可再生能源發(fā)展看，德國(guó)的能源轉(zhuǎn)型進(jìn)展遠(yuǎn)超美國(guó)

如果用可再生能源發(fā)展程度為度量尺度，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的成效非常明顯，其進(jìn)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)。各國(guó)度量可再生能源發(fā)展經(jīng)常用的指標(biāo)是“非水電可再生能源②非水電可再生能源包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能（含垃圾發(fā)電、污水發(fā)電等）、地?zé)崮艿?。占總發(fā)電量比重”，這或許是因?yàn)榭稍偕茉蠢玫闹饕绞绞请娏?。不過(guò)，從能源轉(zhuǎn)型的含義看，用“非水電可再生能源在一次能源消費(fèi)中的比重”這一指標(biāo)更能客觀反映2000年以來(lái)兩國(guó)能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)展。

從圖1可知，相對(duì)指標(biāo)看，2000年德國(guó)和美國(guó)非水電可再生能源發(fā)展的起點(diǎn)基本相同：德國(guó)一次能源消費(fèi)中非水電可再生能源份額為0.84%，同年美國(guó)為0.76%。但此后由于兩國(guó)關(guān)于可再生能源發(fā)展的政策力度和實(shí)施方式不同，美國(guó)與德國(guó)的差距迅速拉大。2014年，在德國(guó)的一次能源消費(fèi)中，非水電可再生能源的比重迅速增加到10.2%，而同期美國(guó)這一比重僅為2.8%。美國(guó)與德國(guó)在這一指標(biāo)上的差距擴(kuò)大到7.4個(gè)百分點(diǎn)。

圖1　德國(guó)和美國(guó)一次能源消費(fèi)中非水電可再生能源所占比重

因此，從可再生能源的發(fā)展看，德國(guó)毫無(wú)疑問(wèn)是能源轉(zhuǎn)型成功的典范，并成為世界上很多國(guó)家學(xué)習(xí)的樣板。

2.3從清潔能源的發(fā)展看，德國(guó)近年來(lái)開(kāi)始落后于美國(guó)

德國(guó)能源消費(fèi)中可再生能源份額迅速增加，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于美國(guó)，說(shuō)明德國(guó)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略實(shí)施的成功，戰(zhàn)略目標(biāo)與實(shí)施路徑及相關(guān)政策匹配度高。如果用與描述美國(guó)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的“清潔能源”發(fā)展指標(biāo)來(lái)比較兩國(guó)的能源轉(zhuǎn)型進(jìn)展，則結(jié)論的變化是明顯的（見(jiàn)圖2）。

圖2　德國(guó)和美國(guó)清潔能源占一次能源消費(fèi)的比重

首先，在兩國(guó)一次能源消費(fèi)中，清潔能源的比重都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但美國(guó)的增長(zhǎng)幅度超過(guò)德國(guó)：美國(guó)清潔能源份額從2000年的37.2%上升到2014年43.9%，增加了6.7個(gè)百分點(diǎn)；德國(guó)清潔能源份額從2000年的35.5%上升到2014年的39.3%，增加了3.8個(gè)百分點(diǎn)。

其次，2000-2014年，美國(guó)和德國(guó)清潔能源發(fā)展曾經(jīng)交替領(lǐng)先。2000-2003年，美國(guó)一次能源中清潔能源所占份額領(lǐng)先于德國(guó)；2003-2010年德國(guó)清潔能源所占份額繼續(xù)上升，并領(lǐng)先于美國(guó)，而美國(guó)同期經(jīng)歷了先降后升的變化；2010年后，美國(guó)清潔能源所占份額領(lǐng)先于德國(guó)。

再次，2010年以后，美國(guó)與德國(guó)清潔能源發(fā)展開(kāi)始再次出現(xiàn)分化：美國(guó)的份額加速上升，而德國(guó)初步顯示出緩慢下降的態(tài)勢(shì)，兩者差異有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)，2014年，德國(guó)清潔能源所占份額比美國(guó)低4.6個(gè)百分點(diǎn)。

總之，從清潔能源的標(biāo)準(zhǔn)看，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)展快于德國(guó)，這同樣說(shuō)明了美國(guó)清潔能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略及其實(shí)施的成功。美國(guó)清潔能源所占份額增長(zhǎng)的原因主要有兩個(gè)：一是2006年以后美國(guó)“頁(yè)巖氣革命”的成功；二是其間美國(guó)非水電可再生能源的加速發(fā)展，特別是風(fēng)電和地?zé)帷?/p>

3　過(guò)渡能源選擇是國(guó)家能源轉(zhuǎn)型的必備要件

從當(dāng)前全球能源轉(zhuǎn)型的大背景和動(dòng)機(jī)看，能源轉(zhuǎn)型的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能源體系從基于不可再生的化石能源和核能的體系轉(zhuǎn)向可再生、可持續(xù)能源體系。對(duì)世界多數(shù)國(guó)家而言，這一終極目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)持續(xù)推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，可能需要上百年的時(shí)間，一些國(guó)家可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間。因此，在通向終極目標(biāo)的進(jìn)程中，選擇恰當(dāng)?shù)摹⒎媳緡?guó)實(shí)際的過(guò)渡能源就成為能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)必備要件。過(guò)渡能源的選擇不僅關(guān)系到一個(gè)國(guó)家能源轉(zhuǎn)型能否順利推進(jìn)，而且對(duì)能源轉(zhuǎn)型的成本高低有著重要影響。

3.1美國(guó)能源轉(zhuǎn)型明確以核能和天然氣為過(guò)渡能源

美國(guó)的清潔能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，明確將天然氣和核能作為通向可再生、可持續(xù)能源體系的過(guò)渡能源。這是美國(guó)現(xiàn)階段以清潔能源為導(dǎo)向的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略下的必然選擇，也是美國(guó)在能源安全動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，長(zhǎng)期鼓勵(lì)非常規(guī)能源開(kāi)發(fā)的結(jié)果。

自2000年以來(lái)，天然氣和核能在美國(guó)向清潔能源的轉(zhuǎn)型中起到了非常重要的作用。2000-2014年，美國(guó)天然氣份額從26%增加到30.2%，增長(zhǎng)了4.2個(gè)百分點(diǎn)；核能份額從7.8%增加到8.3%；非水電可再生能源從0.76%增加到2.83%，增加了2.09個(gè)百分點(diǎn)。同期煤炭和石油的份額穩(wěn)步下降，其中石油份額從38.2%下降到36.4%，煤炭從24.6%下降到19.7%（見(jiàn)圖3）。因此，美國(guó)在水電份額有所下降，非水電可再生能源增加份額也不大的情況下，天然氣份額的大幅上升和核電份額的穩(wěn)中有升，確保了美國(guó)清潔能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的順利推進(jìn)。同時(shí)，較低價(jià)格的天然氣份額的增加對(duì)于降低美國(guó)能源轉(zhuǎn)型成本和推進(jìn)難度起到了關(guān)鍵作用。

圖3　美國(guó)一次性能源消費(fèi)中不同能源品種地位變化

3.2德國(guó)取消核能作為過(guò)渡能源阻礙了煤炭和石油消費(fèi)下降的趨勢(shì)

相比之下，德國(guó)的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略是全力推進(jìn)可再生能源的發(fā)展，并力圖在2050年前使可再生能源成為主導(dǎo)能源。其能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略中不存在明確的過(guò)渡能源安排。然而，無(wú)論是否選擇，過(guò)渡能源都是能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)需要。因此，在沒(méi)有確定過(guò)渡能源及其配套政策，同時(shí)核能發(fā)展又被明確排除在外的情況下，市場(chǎng)會(huì)主動(dòng)選擇性價(jià)比最好，但卻未必符合能源轉(zhuǎn)型大方向的過(guò)渡能源。

如圖4所示，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的三個(gè)特征非常明顯：一是可再生能源份額增長(zhǎng)迅速。一次能源消費(fèi)中非水電可再生能源份額從2000年的0.84%快速增長(zhǎng)到2014年的10.2%。二是在2011年宣布2022年前永久棄核之后，德國(guó)的核能份額迅速下降。2000年核能占一次能源消費(fèi)的份額為11.5%，2010年下降到9.9%，2011年快速減少到7.9%，2014年進(jìn)一步減少到7.1%。三是天然氣的份額從上升轉(zhuǎn)為下降，從2000年的21.5%增加到2005年的23.4%，然后轉(zhuǎn)為趨勢(shì)性下降，2014年天然氣占德國(guó)一次能源消費(fèi)的比重為20.5%。③2005-2014年德國(guó)天然氣呈趨勢(shì)性下降，其間只有2010年一個(gè)年份天然氣份額（23.2%）增加。

圖4　德國(guó)一次性能源消費(fèi)中不同能源品種地位變化

德國(guó)在可再生能源的發(fā)展取得很大成績(jī)的同時(shí)，其非清潔能源——煤炭和石油的份額近年來(lái)卻有增長(zhǎng)的趨勢(shì)。該國(guó)石油份額從2000年的38.9%穩(wěn)步下降到2007年的34.6%之后開(kāi)始止跌反彈，2009年達(dá)到37%。2010-2014年，德國(guó)石油的份額在2013年的34.8%至2014年的35.9%區(qū)間小幅波動(dòng)。煤炭的份額從2000年的25.6%下降到2009年的23.3%后開(kāi)始止跌反彈，2014年的份額達(dá)到24.9%，盡管較2012年的近期高點(diǎn)25.4%有所下降，但仍高于2009年的水平?？梢?jiàn)，德國(guó)在加速向可再生能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，由于沒(méi)有選擇適當(dāng)?shù)倪^(guò)渡能源，同時(shí)將核能排除在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)之外，導(dǎo)致其在能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，煤炭和石油等“非清潔”能源下降趨勢(shì)受阻。

德國(guó)能源轉(zhuǎn)型沒(méi)有主動(dòng)選擇恰當(dāng)?shù)倪^(guò)渡能源的不利影響還表現(xiàn)在褐煤發(fā)電難以下降，對(duì)德國(guó)電力清潔化和碳減排產(chǎn)生了不良影響。如圖5所示，2000-2014年，德國(guó)總發(fā)電量中非水電可再生能源份額從5.4%快速增加到2014年的26.3%，同期，雖然硬煤發(fā)電下降較快（從24.8%下降到17.8%），但核能因?yàn)檎咴蛞渤尸F(xiàn)快速下降趨勢(shì)（從29.4%下降到15.8%），天然氣發(fā)電份額從2010年開(kāi)始也停止增長(zhǎng)勢(shì)頭轉(zhuǎn)而下降，從2010年的14.1%下降到2014年的9.5%，4年下降了4.6個(gè)百分點(diǎn)。

作為清潔能源的核能和天然氣自2010年以后在德國(guó)加速下降，所帶來(lái)的缺口主要由快速增長(zhǎng)的非水電可再生能源來(lái)彌補(bǔ)，褐煤發(fā)電份額反彈也彌補(bǔ)了部分缺口。從2006年開(kāi)始，德國(guó)褐煤發(fā)電下降勢(shì)頭趨于平緩，2010年褐煤發(fā)電份額甚至出現(xiàn)了明顯的反彈。2014年，德國(guó)褐煤發(fā)電份額依然保持了25.4%的高位，超過(guò)了2005年（24.8%）。

圖5　德國(guó)2000-2014年發(fā)電量結(jié)構(gòu)

4　可再生能源政策強(qiáng)力推進(jìn)程度與居民電價(jià)成正比

目前，無(wú)論是德國(guó)、美國(guó)，還是其他國(guó)家，發(fā)展可再生能源的一個(gè)共同經(jīng)驗(yàn)是：通過(guò)法律或政策強(qiáng)力推動(dòng)最為有效。這種強(qiáng)制政策大致分為兩類：一類是以德國(guó)為代表的固定電價(jià)上網(wǎng)（FIT）政策，即法律規(guī)定電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商有按照規(guī)定的電價(jià)優(yōu)先全額收購(gòu)可再生能源電力并網(wǎng)的義務(wù)；另一類是以美國(guó)為代表的可再生能源配額制（RPS），即法律規(guī)定電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商必須收購(gòu)一定份額的可再生能源電力，但運(yùn)營(yíng)商可以選擇直接購(gòu)買可再生能源電力，也可以向其他購(gòu)買了超額可再生能源規(guī)定額度者購(gòu)買可再生能源配額，以滿足法律的規(guī)定。

從2000年德國(guó)第一部《可再生能源法》頒布起，可再生能源強(qiáng)制上網(wǎng)政策就在該國(guó)得到推廣實(shí)施。此后經(jīng)歷多次修改，根據(jù)可再生能源的進(jìn)展，上網(wǎng)價(jià)格和補(bǔ)貼額度不斷降低。以FIT政策為核心的可再生能源促進(jìn)政策極大地推動(dòng)了德國(guó)非水電類可再生能源的發(fā)展。2000-2014年，德國(guó)非水電可再生能源占德國(guó)發(fā)電量的比重從5.4%迅速上升到26.3%，增加將近21個(gè)百分點(diǎn)。

相比之下，美國(guó)以RPS為核心的可再生能源政策，由于不存在聯(lián)邦層面統(tǒng)一的RPS，目前只有30多個(gè)州出臺(tái)了各自的RPS政策。也就是說(shuō)，美國(guó)的RPS政策無(wú)論是政策實(shí)施的范圍和執(zhí)行力度均弱于德國(guó)的FIT政策，非水電可再生能源發(fā)展與德國(guó)相比差距較大。2014年，美國(guó)非水電可再生能源電力占總發(fā)電量比重僅為6.3%。

然而，由于光伏發(fā)電等可再生能源成本高于市場(chǎng)價(jià)格，政府以政策強(qiáng)力推動(dòng)可再生能源的滲透率提高，必然伴隨著補(bǔ)貼成本的增加，這方面德國(guó)是一個(gè)典型例子。德國(guó)迅速推進(jìn)可再生能源導(dǎo)致增加的成本比歐洲其他國(guó)家的總和還多。根據(jù)《金融時(shí)報(bào)》的計(jì)算，德國(guó)可再生能源補(bǔ)貼成本2000-2014年累計(jì)高達(dá)1490億歐元。消費(fèi)者所承擔(dān)的可再生能源附加費(fèi)從2013年的5.3歐分/千瓦時(shí)增加到2014年的6.3歐分/千瓦時(shí)，增長(zhǎng)近19%。如果以美國(guó)的電價(jià)度量，2014年德國(guó)電力的可再生能源附加費(fèi)占同年美國(guó)居民零售平均電價(jià)的68%。④Robert Bryce. Maintaining the Advantage: Why the US Should Not Follow the EU's Energy Policies. Manhattan Institute. http://www.manhattaninstitute.org/html/eper_13.htm.

以可再生能源附加費(fèi)或其他形式存在的補(bǔ)貼最終將通過(guò)終端用戶電價(jià)的上漲反映出來(lái)。如圖6所示，2006-2014年，德國(guó)居民電價(jià)從18.9歐分/千瓦時(shí)上漲到29.4歐分/千瓦時(shí)，上漲幅度為50%。而同期美國(guó)的居民電價(jià)從10.4美分/千瓦時(shí)上漲到12.5美分/千瓦時(shí)，上漲幅度為20%。從電價(jià)上漲幅度看，德國(guó)居民顯然承受了更多的能源轉(zhuǎn)型成本。

圖6　德國(guó)和美國(guó)2006-2014年居民電價(jià)

當(dāng)然，居民電價(jià)上漲程度與一些特定因素有關(guān)，例如電網(wǎng)投資的增加，頁(yè)巖氣革命后美國(guó)低價(jià)天然氣發(fā)電份額上升等，但最基本的原因還是可再生能源份額上升導(dǎo)致補(bǔ)貼成本增加和電力市場(chǎng)扭曲程度增加。

美國(guó)曼哈頓研究所的羅伯特?布萊斯（Robert Bryce）的一項(xiàng)研究進(jìn)一步證實(shí)，強(qiáng)制性的可再生能源政策的確會(huì)增加能源轉(zhuǎn)型成本。該研究比較了采取可再生能源配額制（RPS）——即要求電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商購(gòu)買最低數(shù)量的可再生能源電力（包括風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電）和沒(méi)有采用RPS的電價(jià)和利率。研究發(fā)現(xiàn)，美國(guó)采用RPS制度的州多數(shù)表現(xiàn)出高電力成本模式。2010年，實(shí)施RPS制度的州居民電力平均價(jià)格比未實(shí)施RPS制度的州高31.9%，商業(yè)電價(jià)高27.4%，工業(yè)電價(jià)高30.7%。2001-2010年的10年間，美國(guó)多數(shù)實(shí)施了RPS制度的州的居民和商業(yè)電價(jià)增長(zhǎng)速度都快于未實(shí)施RPS的州。此外，對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析還表明，美國(guó)多數(shù)實(shí)施RPS制度的州利率都高于未實(shí)施RPS制度的州。這在依賴煤炭的州表現(xiàn)更為突出：2001-2010年，美國(guó)7個(gè)實(shí)施PRS制度的州利率飆升了54.2%，是沒(méi)有實(shí)施RPS且同樣依賴煤炭的另外7個(gè)州平均增幅的兩倍多，而且RPS強(qiáng)制執(zhí)行速度越快的州，例如俄勒岡、加利福尼亞和安大略州等，利率水平上漲也越快。⑤Robert Bryce. The High Cost of Renewable-Electricity Mandates. Manhattan Institute. http://www.manhattan-institute.org/html/eper_13.htm.

5　電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對(duì)國(guó)家能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要

無(wú)論是美國(guó)的清潔能源轉(zhuǎn)型，還是德國(guó)的可再生能源轉(zhuǎn)型，一個(gè)主要的發(fā)展趨勢(shì)是：以風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電為主的可再生能源比重日益增加，大量位于用電側(cè)的分布式小型發(fā)電設(shè)施出現(xiàn)。因此，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，從完全基于化石燃料和集中控制的大型系統(tǒng)架構(gòu)向包括大量小型燃料和分散控制的系統(tǒng)架構(gòu)轉(zhuǎn)型，適應(yīng)和容納波動(dòng)性和間歇性的風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電。從這個(gè)角度看，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對(duì)能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要，甚至決定著能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。

智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重中之重。智能電網(wǎng)的建立不僅是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，同時(shí)也為電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)新型高效商業(yè)模式轉(zhuǎn)變提供了技術(shù)基礎(chǔ)。通過(guò)可互操作的智能電網(wǎng)，發(fā)電、傳輸、配送、消費(fèi)各環(huán)節(jié)的設(shè)施實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，每個(gè)與電網(wǎng)連接的設(shè)備或裝置都如即插即用的應(yīng)用程序一般被添加到控制系統(tǒng)中，形成具有全新結(jié)構(gòu)和功能的綜合數(shù)據(jù)和電力網(wǎng)絡(luò)。而且網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)單元能夠靈活地實(shí)現(xiàn)重新“組合”和“匹配”，以實(shí)現(xiàn)高效、安全、可靠的電力服務(wù)。

德國(guó)和美國(guó)都充分認(rèn)識(shí)到電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對(duì)能源轉(zhuǎn)型的重要性，以及智能電網(wǎng)在其中的核心作用。德國(guó)早在2008年就啟動(dòng)了E-Energy項(xiàng)目，該項(xiàng)目希望探索一個(gè)以ICT為基礎(chǔ)的未來(lái)高效能源系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)能源的智能生產(chǎn)、智能網(wǎng)絡(luò)、智能消費(fèi)和智能儲(chǔ)存來(lái)應(yīng)對(duì)能源和氣候問(wèn)題。

圍繞E-Energy項(xiàng)目，德國(guó)啟動(dòng)示范工程對(duì)智能電網(wǎng)的不同層面進(jìn)行了展示和研究。例如，在曼海姆（Mannheim），200家電力用戶對(duì)未來(lái)能源供應(yīng)狀況進(jìn)行了測(cè)試，并于2010年底開(kāi)始使用“能源管家”，對(duì)電力消耗進(jìn)行調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)省錢和環(huán)保兩大目標(biāo)。在庫(kù)克斯港，生產(chǎn)型企業(yè)和地方上的用電大戶積極參與示范項(xiàng)目，例如大型冷庫(kù)和游泳場(chǎng)如果通過(guò)風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電，將會(huì)節(jié)省大量電力，減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)。在哈爾茨，新型的太陽(yáng)能和風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)得到應(yīng)用，能對(duì)分散的可再生能源發(fā)電設(shè)備與抽水蓄能式水電站進(jìn)行協(xié)調(diào)，使其效果達(dá)到最優(yōu)。項(xiàng)目參與者認(rèn)為，盡管風(fēng)力發(fā)電站的數(shù)量在不斷上升，但預(yù)計(jì)到2020年，該地區(qū)不需要再繼續(xù)建新的電網(wǎng)。在亞琛，地區(qū)性的供電公司積極參與示范項(xiàng)目。借助智能電表，500多家用戶能夠獲悉他們所用電力的來(lái)源和價(jià)格，從而進(jìn)行最優(yōu)選擇。

美國(guó)電力科學(xué)院早在1998年就提出要打造高可靠、完全自動(dòng)化的美國(guó)電網(wǎng)。2002年，電科院正式提出智能電網(wǎng)架構(gòu)研究項(xiàng)目，要求智能電網(wǎng)在功能上要適應(yīng)未來(lái)數(shù)字化信息社會(huì)對(duì)電能的高可靠性、高質(zhì)量的要求；適應(yīng)靈活的發(fā)、用電方式，滿足分布式、可再生能源發(fā)電接入和靈活的用戶供/用電需求；電網(wǎng)具有自適應(yīng)糾正和自愈能力。2003年4月，美國(guó)能源部發(fā)布“Grid 2030的遠(yuǎn)景規(guī)劃”，提出到2030年全面實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)輸送的目標(biāo)。2004年1月，美國(guó)能源部發(fā)布“Grid 2030路線圖”，描繪美國(guó)未來(lái)電網(wǎng)的技術(shù)戰(zhàn)略。美國(guó)能源部提出的智能電網(wǎng)主要包括：分布式發(fā)電，可再生能源，電力電子應(yīng)用，電力市場(chǎng)，大系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析、控制，大系統(tǒng)優(yōu)化，配網(wǎng)自動(dòng)化，廣域信息測(cè)量、傳輸?shù)取?/p>

2007年12月，美國(guó)國(guó)會(huì)頒布了專門的“智能電網(wǎng)法令”。⑥“智能電網(wǎng)法令”為2007年美國(guó)“能源獨(dú)立與安全法案”的一部分。此后，美國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展上升到國(guó)家法律層面，并有望獲得國(guó)家資金的持續(xù)支持。2008年11月，美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢觥敖y(tǒng)一國(guó)家智能電網(wǎng)”提案。2009年2月，美國(guó)國(guó)會(huì)頒布“經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與再投資法案”，宣布未來(lái)兩三年向電力傳輸部門投資110億美元，主要用于智能電網(wǎng)項(xiàng)目資助、標(biāo)準(zhǔn)制定、人員培養(yǎng)、能源資源評(píng)估、需求預(yù)測(cè)與電網(wǎng)分析等，并將智能電網(wǎng)項(xiàng)目配套資金的資助力度由2007年的20%提高到50%。2009年7月，美國(guó)能源部向國(guó)會(huì)遞交了第一份智能電網(wǎng)系統(tǒng)報(bào)告，提出了一個(gè)由20項(xiàng)指標(biāo)組成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分析了美國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)。2009年9月，美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)駱家輝在GridWeek大會(huì)上宣布了NIST標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)展情況，明確了需要優(yōu)先制定14個(gè)方面的智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

目前，美國(guó)已經(jīng)開(kāi)展一些智能電網(wǎng)的試點(diǎn)項(xiàng)目和示范工程，一些企業(yè)積極參與其中。例如，丹佛西北的小城伯爾德（Boulder）2008年成為美國(guó)第一個(gè)智能電網(wǎng)試點(diǎn)城市。該項(xiàng)目由Xcel能源公司牽頭，聯(lián)合另外7家科技、工程和軟件公司組成了智能電網(wǎng)共同體（Smart Grid Consortium），共同投資1億美元運(yùn)作，共享風(fēng)險(xiǎn)和利益。主要內(nèi)容和特點(diǎn)包括：1）通過(guò)即時(shí)讀表、及時(shí)反饋信息、分時(shí)計(jì)價(jià)等干預(yù)手段，觀察消費(fèi)者用電行為的變化；2）讓消費(fèi)者根據(jù)分時(shí)定價(jià)的消息預(yù)設(shè)家用電器；3）由電力公司根據(jù)需要，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制用戶家里空調(diào)和電熱水器的溫度。西弗吉尼亞州的阿勒格尼電力公司（Al-legheny Energy）實(shí)施的超級(jí)電路項(xiàng)目（Super Circuit Project）在電網(wǎng)中利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)技術(shù)，整合了生物柴油發(fā)電、能量?jī)?chǔ)存及先進(jìn)的計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施（智能儀表）和通信網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)迅速地預(yù)測(cè)、確定并幫助用戶解決網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。加州完成的第一階段試驗(yàn)性200萬(wàn)戶小區(qū)先進(jìn)電表系統(tǒng)（Advanced Metering Infrastructure，AMI）的安裝，初步分析，可節(jié)省電力達(dá)16%～30%。

從德國(guó)和美國(guó)能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐看，兩國(guó)智能電網(wǎng)均處于發(fā)展試點(diǎn)階段，重點(diǎn)是示范項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)制定。面對(duì)波動(dòng)性和間歇性大的光伏發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大的現(xiàn)實(shí)，德國(guó)和美國(guó)主要還是通過(guò)管理和智能技術(shù)手段，提高電網(wǎng)局部靈活性和智能化程度來(lái)解決可再生能源發(fā)展對(duì)電網(wǎng)的沖擊。例如，德國(guó)主要采取各種措施充分提高電力系統(tǒng)的靈活性，包括提高光伏和風(fēng)力發(fā)電站以外其他發(fā)電廠的靈活性，利用歐洲電網(wǎng)互聯(lián)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮其他國(guó)家電網(wǎng)間接儲(chǔ)能作用，綜合利用儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、熱泵、智能電表等手段提高需求側(cè)靈活性，必要時(shí)擴(kuò)建電網(wǎng)等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與技術(shù)部.德國(guó)的能源轉(zhuǎn)型：攜帶安全的、可支付的和環(huán)保的能源進(jìn)入 2050 年. 2012.

[2] 郭基偉,汪曉露.德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的經(jīng)驗(yàn)、挑戰(zhàn)及其啟示[J].全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望, 2014(1): 72-76.

[3] 張小鋒,張斌.淺析德國(guó)可再生能源法[N].中國(guó)能源報(bào), 2014-04-28.

[4] 蘇彤.美國(guó)能源獨(dú)立戰(zhàn)略實(shí)施及其影響[D].吉林大學(xué)2014年碩士學(xué)位論文.

[5] 杰弗里?法蘭克爾,彼得?奧薩格.美國(guó)90年代的經(jīng)濟(jì)政策[M].北京:中信出版社, 2004.

[6] 張揚(yáng).解讀美國(guó)最新的智能電網(wǎng)政策[J].能源技術(shù)經(jīng)濟(jì),2011(9).

[7] 姜南.可再生能源配額制研究[D].山東大學(xué)2007年碩士學(xué)位論文:15-16.

編 輯：夏麗洪

編 審：蕭 蘆

Comparison analysis on current energy transition in Germany and the United States

ZHU Tong
(Institute of Industrial Economics of CASS)

Abstract：The United States and Germany are the two typical countries of current energy transition in the world. Energy transition in the US and Germany has much in common, and also has differences which mainly due to differences in core motivation of energy transformation. Energy transition in the US is driven by demand for energy security, while energy transition in Germany is push forward by the atmospheric policy of atmospheric and environmental protection. The motivation of energy transition results in difference of their transition direction: Germany is transitioning to renewable energy, while the US transits to clean energy (renewable energy, natural gas and nuclear power). It is a necessary condition for energy transition to select the transitive energy. Moreover, the improvement of renewable energy policy is in direct proportion to residential tariff. Transition of electric power system is very important to the national energy transition and smart grid is the key of electric power system transition.

Key words：Germany; the United States; energy transition; renewable energy; clean energy; transitive energy; electric power transition; smart grid

收稿日期：2015-04-25