德国,世【shì】界能源转型的先驱者,自2000年开始【shǐ】能源转型革命至今,已形成了基于现货、期【qī】货【huò】、远期及平衡能【néng】源市场【chǎng】的【de】电【diàn】力市场体系,并在能源转型领域进行了很多创【chuàng】新的试验和示【shì】范。在【zài】德国将近20年的能源转型过【guò】程中,哪些【xiē】经验教【jiāo】训【xùn】值得我们重视?旨在【zài】解决【jué】高比例风光【guāng】电波【bō】动的德【dé】国【guó】能源转【zhuǎn】型2.0版,是否可为我【wǒ】们解决弃风弃光问题提供【gòng】借【jiè】鉴【jiàn】?德国能源转型的下【xià】一【yī】步又将【jiāng】聚焦何【hé】处?近日,中德可再【zài】生能源合作中心【xīn】邀请德国能源【yuán】署现任署长安德烈亚斯·库尔曼(Andreas Kuhlmann)就德国能【néng】源转型2.0版的实施现状和未来展望【wàng】进【jìn】行了【le】解读。

“德国犯过的最大错误是:光伏补贴时间太长,削减太慢”

早在多年前,德国“能源转型计划【huá】”就以20年固【gù】定【dìng】价格收购【gòu】个人或公【gōng】司提供给电【diàn】网的光伏电【diàn】量。2013年,德【dé】国对【duì】可【kě】再生【shēng】能【néng】源【yuán】的财政直接补贴达到180亿欧元,2016年更达到【dào】250亿欧元【yuán】,固定电价补贴成为德国政府沉重的财【cái】政负担【dān】。对此,库尔曼直言:“德国在能【néng】源转型的过程中,犯过的最大错误就是:光【guāng】伏【fú】补贴时【shí】间太长,削【xuē】减太慢。要是早一【yī】点放弃【qì】固定【dìng】电价,德国能【néng】源转型的成【chéng】本就不会【huì】这么高【gāo】。”

2016年【nián】,德国确认终止【zhǐ】可再生能源上网电价优惠【huì】政策【cè】,新的可再生能源政策【cè】于2017年生【shēng】效实施。如果说固定电【diàn】价补贴制度为德国打【dǎ】造了强大的可再生能源体系【xì】,那么【me】招标电价制度则是德国电价【jià】制度走向【xiàng】更加市场化【huà】的必要【yào】手【shǒu】段,并最【zuì】终达到确保投资者回报预期【qī】和通过电价协调电【diàn】力系统风险【xiǎn】的平衡点。库尔【ěr】曼举例,在电价招标过程中【zhōng】,曾【céng】有【yǒu】一【yī】家海【hǎi】上风电【diàn】企业【yè】报出【chū】了零电价的最低电价【jià】。这家【jiā】企【qǐ】业认为,2025年海【hǎi】上风【fēng】电【diàn】的成本还将进一【yī】步降低,而现在电【diàn】力市场的价格过低,预【yù】期电【diàn】价将回到高位。因此他们【men】确定即使报出零电价【jià】的最低电价,企业仍有【yǒu】盈利空间。让市场寻找电价,招标电价制【zhì】度在德国【guó】仅实【shí】行一【yī】年半,可再生能源【yuán】价格已下降了10%~20%。

“只有来自各个领域自下而上的数字化创新,才能够助力能源转型”

德国能源【yuán】转型1.0,是一个自上而【ér】下的过程,需要建立以可再生能源为主的电【diàn】力【lì】供应体系,政府【fǔ】主要负【fù】责规划引导【dǎo】大型能源供应商的【de】发【fā】展【zhǎn】。可以说【shuō】,在德国能源转型1.0阶段的主要挑【tiāo】战是如何【hé】消除【chú】可再生能【néng】源的【de】应用【yòng】限制。

而德国能源【yuán】转【zhuǎn】型2.0,则是一【yī】个自下而上的过程,在能【néng】源转型【xíng】1.0阶段的【de】集中【zhōng】化进程中,能源领域【yù】出【chū】现了系统集成问题【tí】、消【xiāo】纳补偿问题,高比例风光电的波动问题必须【xū】靠自下而上的创新来解【jiě】决。德国能源转型2.0的主要挑【tiāo】战【zhàn】在于怎样联动【dòng】分【fèn】布式能源,怎样【yàng】耦合电力、供热/制冷及交【jiāo】通系统,怎样实现【xiàn】不同区【qū】域/时间段【duàn】的能源供需【xū】平【píng】衡【héng】,怎样【yàng】综合提升【shēng】能效、整合新【xīn】型【xíng】电力应用。库尔曼指出,全景【jǐng】式能源【yuán】转型的解决【jué】方案需涵盖【gài】所【suǒ】有【yǒu】专业领域,只有来自各个【gè】领域自下而上的数字化创新,才能够助力能源转型。

上世【shì】纪90年代之前,水力是【shì】德国【guó】唯一的【de】可再生能【néng】源,随着【zhe】可再生【shēng】能源发电量的发展,现在陆上风能【néng】、生物质能和【hé】太阳能全【quán】部参与【yǔ】发电。同【tóng】时,可【kě】再【zài】生能源占【zhàn】比【bǐ】增长也带来了【le】一【yī】系列的新情况、新问题。库尔【ěr】曼介绍,为了解决太阳能和风能作为【wéi】主要【yào】的能源供给带【dài】来的可【kě】再【zài】生【shēng】能源并网、能源效率、低碳供【gòng】热等新问题,德国政【zhèng】府【fǔ】主要将【jiāng】从以下五个方面来【lái】应对:一是以高灵活度的【de】常规电厂作为调峰补充能源,二是【shì】进行需求【qiú】侧管【guǎn】理,三是对可【kě】再生能源进行系统管【guǎn】理,四是进一步提高储能技【jì】术,包括储电【diàn】池的开发和P2G电力燃【rán】气【qì】技【jì】术的推广【guǎng】,五是发展智能电网以及不同【tóng】的电网架构形【xíng】式。

在能源转型的过程中,电网扩【kuò】建、发电、用电需求响应【yīng】、储能技术(包括【kuò】电【diàn】转热、储能【néng】电池、抽【chōu】水储能、电转气【qì】等)是【shì】需要【yào】提高【gāo】灵活【huó】性的四个【gè】领域。库尔【ěr】曼【màn】认为,必须【xū】以不同的灵【líng】活性措施应对【duì】电【diàn】网所面临的不【bú】同挑战,德国能源转型2.0是自【zì】下而上的过程,需【xū】要政府以技术中立原则促【cù】进创新,也需要德国众多【duō】身为“隐形世界【jiè】冠军”的中小企业不断创【chuàng】新。

“能源转型的下一个聚焦点就是城镇能源转型”

城镇是实现全【quán】球【qiú】气候保护的主要支柱【zhù】,可再生【shēng】能源【yuán】占比增长对【duì】于城镇能源【yuán】系【xì】统的【de】挑战也在不断【duàn】增加,中德【dé】城镇正共【gòng】同面【miàn】对能源转型的挑战。库尔曼认为,能源转型的【de】下一个聚【jù】焦点就是【shì】城镇能源【yuán】转型。城【chéng】镇【zhèn】能源【yuán】转型涉及到如何节【jiē】能及提高能效,如【rú】何利用当地可再生能【néng】源,如何实现电力、供热【rè】、交通的跨【kuà】领域耦合。这就需要城镇基础设施提【tí】供系统服务,需要【yào】城镇地方主体共同参与、创造本土价值,需要通过分【fèn】布式能源保证能源系统【tǒng】供【gòng】应的安全【quán】及稳定性,需【xū】要【yào】实【shí】现整【zhěng】体城镇源系统的数字【zì】化。

同时,城镇【zhèn】能源转型也为能源转型提【tí】供了【le】从国【guó】家【jiā】层面到地方层面的解决方【fāng】案【àn】,其中包【bāo】含从电力系统转【zhuǎn】型到供热及【jí】交通系统的【de】转型【xíng】,从单体【tǐ】项目到整体【tǐ】能源系统转型的过【guò】程。作【zuò】为这一层面能源转型的组织者【zhě】、监管者、领【lǐng】跑者,城镇【zhèn】在能源转【zhuǎn】型【xíng】过程中起到关键【jiàn】作【zuò】用,担负着组织利益【yì】相关者之间的对话【huà】及网【wǎng】络建设、制定地方政策法规【guī】、提供【gòng】包含多种技术、覆盖【gài】多领域的最佳实践【jiàn】案例。

库尔曼指出,任【rèn】何一个城【chéng】镇的能【néng】源总体【tǐ】规划,都需【xū】要对该城镇【zhèn】的基本数【shù】据、未来发展、能源【yuán】特点包括【kuò】可再【zài】生能【néng】源的【de】发展特点做出详尽分【fèn】析,才能做【zuò】出优【yōu】化方案。据了解,德国能源署已与河北省展开了合作,为河北省多【duō】个城市的【de】大气污【wū】染治理提供【gòng】针对性【xìng】方案【àn】。