德國能源轉(zhuǎn)型的思考

本刊 | 孫一琳

“Energiewende”（能源轉(zhuǎn)型）這一由德國提出的概念，隨著世界工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展、全球能源供應(yīng)的緊張以及氣候問題的加重，已經(jīng)成為各國的共識。作為全球最早進行能源轉(zhuǎn)型的國家之一，德國的能源結(jié)構(gòu)正逐步從高度依賴燃煤火電與核電，轉(zhuǎn)向供電、供熱和交通等各個領(lǐng)域擁有高比例可再生能源的新形態(tài)，各方都聚焦于其轉(zhuǎn)型的進展和路徑，從中獲得可借鑒的經(jīng)驗。

然而，能源轉(zhuǎn)型事業(yè)任重道遠，德國作為開路先鋒只能在不斷摸索、試錯中前行。眾多轉(zhuǎn)型措施仿佛爭先匯入能源轉(zhuǎn)型大水缸的染料，無法看清其效用，更無從得知其綜合發(fā)力的成果。由此，造成對德國能源轉(zhuǎn)型眾說紛紜的評價。一方面，德國在能源轉(zhuǎn)型方面的成績是毋庸置疑的，其決心、目標和技術(shù)水平堪稱典范；另一方面，能源轉(zhuǎn)型并未按照預(yù)期在能源終端消費各部門中普遍實現(xiàn)，并且由于在煤電、核電退出的過程中，各能源品種發(fā)展不甚協(xié)調(diào)，導(dǎo)致近些年煤炭、石油等高碳能源的使用量出現(xiàn)回升跡象。德國未來依然需在能源轉(zhuǎn)型之路上負重前行。

決心

德國人的綠色環(huán)保觀念根深蒂固，從政府到民眾都堅定不移地支持推進能源轉(zhuǎn)型。

1980年，德國科學(xué)院出版了《能源轉(zhuǎn)型：沒有石油與鈾的增長與繁榮》報告，提出能源轉(zhuǎn)型，呼吁徹底放棄核電和化石能源。隨后約40年的時間里，能源轉(zhuǎn)型在各方的推動下逐漸在德國國內(nèi)獲得廣泛基礎(chǔ)。

2000年4月，德國正式實施可再生能源法（EEG），成為該國可再生能源發(fā)展的重要基礎(chǔ)。EEG經(jīng)歷了幾番變化，每一次修訂都引導(dǎo)著市場的風(fēng)向。第一階段，確定可再生能源固定上網(wǎng)電價補貼以及優(yōu)先并網(wǎng)政策，為投資者提供了20年的并網(wǎng)保證，大幅降低光伏和風(fēng)電的成本。第二階段，建立并完善基于新增容量的固定上網(wǎng)電價調(diào)減機制和自發(fā)自用激勵機制，鼓勵可再生能源參與市場化交易。始于2017年的第三階段，全面引入可再生能源發(fā)電招標制度，正式結(jié)束基于固定上網(wǎng)電價的政府定價機制，全面推進可再生能源發(fā)電市場化。

相關(guān)研究和技術(shù)創(chuàng)新為政策與目標的制定提供多方面的支持。德國政府持續(xù)增加能源技術(shù)研究公共研究經(jīng)費的投入。2005年，德國政府各類能源研究項目公共研發(fā)經(jīng)費投入總額為4.07億歐元；到了2010年，相關(guān)投入增加到6.18億歐元，增幅約為50%。2011年，德國聯(lián)邦政府通過了第六能源研究計劃《面向環(huán)保、可靠和廉價的能源供應(yīng)研究》。德國聯(lián)邦經(jīng)濟部、環(huán)境部、農(nóng)業(yè)部和教研部都參與其中。該研究計劃中有超過70%的經(jīng)費投入聚焦在能源轉(zhuǎn)型政策的兩大重點領(lǐng)域：可再生能源研究（13億歐元），能源效率研究（12億歐元）。

2010年9月，德國聯(lián)邦政府發(fā)布《能源規(guī)劃—環(huán)境友好、可靠與廉價的能源供應(yīng)》，為德國新能源發(fā)展和溫室氣體減排制定了明確的發(fā)展目標：到2020年，可再生能源發(fā)電將占德國電力消耗總量的35%，2030年達到50%，2050年進一步提高到80%；在溫室氣體減排方面，到2020年，德國的溫室氣體排放量將比1990年的水平降低40%，2030年，降低55%，2050年將降低80%～95%。

圖1 2019年德國全年發(fā)電量（數(shù)據(jù)來源：研究組織AG Energiebilanzen）

現(xiàn)狀

2019年，德國可再生能源發(fā)電量達到242.6 TWh，占全部發(fā)電量的40.1%，可以說目前在發(fā)電領(lǐng)域，德國提交了一份姑且算是合格的答卷。

2019年，德國海上風(fēng)電以及光伏產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2019年，德國海上風(fēng)電新增裝機量首次超過陸上風(fēng)電裝機。德國光伏成本也在不斷下降，據(jù)了解，最新一輪招標結(jié)果顯示，中標光伏項目價格約為50歐元/兆瓦時（約合人民幣0.38元/千瓦時），較前一輪的56.9歐元/兆瓦時（約合人民幣0.43元/千瓦時）降幅明顯。

值得注意的是，作為可再生能源發(fā)電主力軍的風(fēng)電和光伏的發(fā)展在2019年呈現(xiàn)出不同的態(tài)勢。根據(jù)歐洲風(fēng)能行業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)，2019年，德國共舉行了6次陸上風(fēng)電招標活動，總規(guī)劃裝機容量為3.6GW，最終中標規(guī)模僅為1.8GW。其中，前5次招標活動均以投標不足而告終。而2020年2月德國新一輪900MW的陸上風(fēng)電招標僅吸引了527MW投標量。德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管機構(gòu)（BNetzA）表示，投標持續(xù)不足意味著德國陸上風(fēng)電行業(yè)發(fā)展已陷入低點。德國氣候經(jīng)濟學(xué)家Claudia Kemfert認為，需要政府出面減小陸上風(fēng)電發(fā)展面臨的多重阻礙，支持電網(wǎng)控制、能源儲存和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的創(chuàng)新。

此外，德國過度追求全電氣化的戰(zhàn)略導(dǎo)致在其他領(lǐng)域，比如建筑和運輸領(lǐng)域，能源轉(zhuǎn)型成效甚微。德國能源智庫AG Energiebilanzen的報告顯示，德國2019年碳排放總量約為8.11億噸，較1990年減少約35%。這一切主要歸功于發(fā)電領(lǐng)域，而建筑和交通領(lǐng)域的碳排放量有所增加，由此抵消了部分減排效果。有專家指出，僅依靠電力為建筑和交通提供能源支持是不現(xiàn)實的，因此，相關(guān)領(lǐng)域亟待展開技術(shù)和政策的創(chuàng)新，以在減排方面發(fā)揮應(yīng)有的效用。

轉(zhuǎn)型的影響不僅停留在能源和環(huán)境等方面，還將造成社會生活和經(jīng)濟生活的深刻變化。這關(guān)系到能源轉(zhuǎn)型事業(yè)能否被民眾接納。

德國居民電價和工業(yè)電價過高是不爭的事實。近些年，有關(guān)能源轉(zhuǎn)型計劃將影響工業(yè)進程、增加居民負擔(dān)的聲音一直此起彼伏。根據(jù)德國能源和水業(yè)協(xié)會（BDEW）的數(shù)據(jù)，2019年，德國居民電價為30.22歐分/千瓦時（約合人民幣2.32元/千瓦時），其中，包含可再生能源附加費6.41歐分/千瓦時（約合人民幣0.49元/千瓦時），占到居民電價的21%。這對企業(yè)和居民而言是較大的負擔(dān)，部分民眾因此對能源轉(zhuǎn)型心生退意。但自德國可再生能源電價下調(diào)機制與競拍機制實施以來，可再生能源附加費上漲的趨勢有所放緩。有研究表明，可再生能源附加費將在2020年達到7歐分/千瓦時（約合人民幣0.54元/千瓦時）左右的峰值，隨后逐步下降，預(yù)計到2035年會降至2.7歐分/千瓦時（約合人民幣0.21元/千瓦時）。

未來，影響可再生能源發(fā)展的決定因素還是成本。風(fēng)電和光伏發(fā)電除了依靠有競爭力的供應(yīng)鏈和技術(shù)進步持續(xù)降低發(fā)電成本之外，還需綜合考慮整個發(fā)電系統(tǒng)的成本，包括電網(wǎng)建設(shè)和儲能成本等，以此來提高民眾對這兩種能源的接受程度。

開弓沒有回頭箭，德國能源轉(zhuǎn)型已行至中流，每個人都應(yīng)該全力以赴。