德国,世界能源转【zhuǎn】型的先驱者【zhě】,自2000年开始能源转【zhuǎn】型革命至今,已形成【chéng】了基于【yú】现货、期货、远期及【jí】平衡能源市场【chǎng】的电力【lì】市场体系,并在能源转【zhuǎn】型领域进行了很【hěn】多创新【xīn】的试【shì】验和示【shì】范。在【zài】德国【guó】将【jiāng】近20年的能【néng】源转【zhuǎn】型过程中【zhōng】,哪些【xiē】经【jīng】验教训值得【dé】我们重视?旨在解【jiě】决高【gāo】比例风【fēng】光电波动【dòng】的德国能源转型2.0版,是【shì】否可为我【wǒ】们解【jiě】决【jué】弃风弃【qì】光问题【tí】提供借鉴?德国能源转型【xíng】的下一步又将聚焦何处【chù】?近日,中德可再生能源【yuán】合作中心邀请德【dé】国能源署现任署长安德烈亚【yà】斯·库尔曼(Andreas Kuhlmann)就德国能源转型2.0版的实施现状和未来展【zhǎn】望进【jìn】行了解读。

“德国犯过的最大错误是:光伏补贴时间太长,削减太慢”

早【zǎo】在多年前,德国“能源【yuán】转【zhuǎn】型计划”就以20年固定价格收【shōu】购个人或【huò】公司提供给电网的【de】光伏电量。2013年,德国对可再生能【néng】源的财政直接补贴达到180亿欧元,2016年更达到【dào】250亿欧元,固定电价补贴成为德【dé】国政府【fǔ】沉重的财政负担。对【duì】此,库【kù】尔【ěr】曼【màn】直【zhí】言【yán】:“德国在能源转型的过程中,犯过的最大错误就是:光伏【fú】补贴时间【jiān】太长,削减【jiǎn】太慢。要【yào】是早一点放【fàng】弃固定【dìng】电价,德国能源转型【xíng】的成本就不会这【zhè】么高。”

2016年,德国【guó】确认终【zhōng】止可再生能源上网【wǎng】电价优惠政策,新【xīn】的可再生【shēng】能源政策【cè】于2017年生效实施【shī】。如果【guǒ】说固【gù】定【dìng】电价【jià】补贴制度【dù】为德国【guó】打造了强大的可【kě】再【zài】生能源体【tǐ】系,那么招【zhāo】标电价制度则是德国电价制度【dù】走向更加市场化的必【bì】要手段【duàn】,并最终达到确保【bǎo】投资者【zhě】回【huí】报【bào】预期和【hé】通过电价【jià】协调电力系统风险的平衡点。库尔曼【màn】举例,在电价招【zhāo】标过程【chéng】中,曾有一家海上风【fēng】电企业报出了零电【diàn】价的最低电价。这家企业认为,2025年海上风电的【de】成本还将进一步降【jiàng】低,而现在电力【lì】市场的价【jià】格过【guò】低,预期电【diàn】价将【jiāng】回到【dào】高位。因此他们确定即使报【bào】出【chū】零电价的最【zuì】低电价,企业【yè】仍有盈利【lì】空间。让市【shì】场寻找电价,招标电价制度在德【dé】国仅实行一年【nián】半,可再生能源价格已下降了【le】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”

德国能源转型1.0,是一个【gè】自【zì】上而下的过程【chéng】,需要建立以可再生能源为主的【de】电【diàn】力供应体系,政府主【zhǔ】要负责【zé】规划引导【dǎo】大【dà】型能源供应商的发【fā】展。可以说,在德国能源转型1.0阶段【duàn】的主要挑战是【shì】如何消除【chú】可再【zài】生能【néng】源的应【yīng】用限制。

而德国能源转型【xíng】2.0,则是一个【gè】自下而上的过程【chéng】,在能【néng】源转型1.0阶段【duàn】的集中化进程【chéng】中【zhōng】,能源领【lǐng】域出现了【le】系统集成问题、消纳补偿问题,高比例【lì】风光【guāng】电的波动问【wèn】题必【bì】须靠自【zì】下而上【shàng】的创新【xīn】来解决。德国【guó】能源转【zhuǎn】型2.0的主要挑战在于怎【zěn】样【yàng】联动分布式能源,怎样耦合电【diàn】力、供热/制冷【lěng】及交通系统,怎样实【shí】现不同【tóng】区域/时【shí】间段的能源供需平衡【héng】,怎样综合提【tí】升能效、整合新型电力【lì】应【yīng】用。库尔曼指出,全景式能源转【zhuǎn】型的解决方案【àn】需涵【hán】盖所有【yǒu】专业领域,只有来自各个领域自下而上的数字【zì】化【huà】创新,才能够助力能源转型。

上世纪90年代之前,水力是德国唯一的可再生能源,随着可再生【shēng】能【néng】源【yuán】发电量的发展,现【xiàn】在陆上风【fēng】能、生物质能和太阳能全【quán】部【bù】参【cān】与发电。同【tóng】时,可再生能【néng】源占【zhàn】比【bǐ】增长也带来了一系列的【de】新【xīn】情况、新问题。库尔【ěr】曼介绍,为【wéi】了解决太阳能和风能作【zuò】为【wéi】主要【yào】的能源供给【gěi】带来【lái】的可再【zài】生【shēng】能源【yuán】并网、能源效率、低【dī】碳供热等新【xīn】问题,德【dé】国政府主要将从以【yǐ】下五【wǔ】个方面来应【yīng】对:一是以高灵活度【dù】的常规电厂作为【wéi】调峰【fēng】补充能源【yuán】,二是进【jìn】行需求侧管理【lǐ】,三是对可再生能源进行系统管理,四是进一步【bù】提高储能技【jì】术,包【bāo】括储电池的【de】开发和【hé】P2G电力燃气【qì】技术的推【tuī】广,五【wǔ】是发展智能【néng】电网以及不同的电网架构形式。

在能源【yuán】转【zhuǎn】型【xíng】的过程中,电【diàn】网扩建、发电、用电需【xū】求响应【yīng】、储能技术(包【bāo】括【kuò】电【diàn】转热、储能电池、抽水储能、电转气【qì】等)是需要提高灵【líng】活性的四【sì】个【gè】领域。库尔曼认为,必须以不同的灵【líng】活【huó】性措【cuò】施应对电【diàn】网【wǎng】所【suǒ】面临的不同挑战,德国能【néng】源转型2.0是自下而上的过程,需要政府以技术中【zhōng】立原【yuán】则促进创新,也需要德国众多身为【wéi】“隐【yǐn】形世界冠军【jun1】”的中小企业不断创新【xīn】。

“能源转型的下一个聚焦点就是城镇能源转型”

城【chéng】镇【zhèn】是【shì】实现全球气候【hòu】保护的主要支柱,可再生能源占比增长对于城镇能源系统的挑战【zhàn】也在不断增【zēng】加,中【zhōng】德【dé】城镇正共【gòng】同【tóng】面对能源转型的挑战。库尔【ěr】曼认【rèn】为【wéi】,能源【yuán】转型的下【xià】一个聚焦点就是城镇能源转【zhuǎn】型【xíng】。城镇能源【yuán】转型【xíng】涉及到【dào】如何【hé】节能及【jí】提高【gāo】能效,如【rú】何利用【yòng】当【dāng】地可再生能源,如何实现电力、供热【rè】、交通【tōng】的跨领域耦合。这就需【xū】要城镇基础设施提供系统服务【wù】,需要城镇【zhèn】地方【fāng】主体共同参与、创造本土【tǔ】价值,需要通过分【fèn】布式能源【yuán】保证【zhèng】能源系【xì】统供应的安全及稳定性,需要实现整体城镇源系统的数字化。

同时,城【chéng】镇能源转【zhuǎn】型也为【wéi】能【néng】源转型提供了从国家层面到【dào】地方层面的【de】解决方案【àn】,其中【zhōng】包含从【cóng】电力【lì】系统转【zhuǎn】型到【dào】供热【rè】及交【jiāo】通系统的转【zhuǎn】型,从单【dān】体项【xiàng】目到整体【tǐ】能源系统转型的过程。作为【wéi】这【zhè】一层面能源转型【xíng】的组织者、监管者、领跑者,城镇在能源转型【xíng】过程【chéng】中起到关键作用,担负着组织利益相关者之间的对话【huà】及网络建【jiàn】设【shè】、制定地方政策法【fǎ】规、提供包含多种技术、覆盖多领【lǐng】域的最佳实践案例。

库尔曼指出【chū】,任何一个城镇的能源总体规划【huá】,都需要【yào】对该城镇【zhèn】的基本数据、未来发展【zhǎn】、能源特【tè】点包【bāo】括可【kě】再【zài】生【shēng】能源的【de】发展特点做出详尽分析,才能做出优化方案【àn】。据了解,德国能源【yuán】署已与河北【běi】省展【zhǎn】开了合【hé】作【zuò】,为河北【běi】省多个【gè】城市的大气污染治理提供针对【duì】性方案。