陶光遠(yuǎn)

德國的可再生能源電力將結(jié)束無條件補(bǔ)貼全額并網(wǎng)的計劃時代，今后也將與傳統(tǒng)電力一樣，在電力市場上進(jìn)行交易，進(jìn)入市場經(jīng)濟(jì)時代。

自德國從本世紀(jì)開始決定用半個世紀(jì)的時間實(shí)現(xiàn)德國的能源轉(zhuǎn)型以來，該國的可再生能源獲得了人類歷史上前所未有的高速發(fā)展。短短十多年的時間，德國的風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電裝機(jī)功率之和就超過了德國用電負(fù)荷的平均功率。預(yù)計2014-2015年間，德國將會出現(xiàn)，在某個時間點(diǎn)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的實(shí)際發(fā)電功率之和，超過德國彼時的用電負(fù)荷總功率的現(xiàn)象。

在2013年11月召開的德國能效大會上，“德國能源轉(zhuǎn)型2.0版”成為新的名詞。德國環(huán)境部長彼得·阿爾特邁亞和德國能源署總裁斯蒂芬·科勒先生在大會發(fā)言中都“旗幟鮮明”地要求對德國現(xiàn)行的可再生能源法進(jìn)行脫胎換骨的改革，結(jié)束可再生能源電力的“計劃經(jīng)濟(jì)”時代，邁入“市場經(jīng)濟(jì)”時代。就在大會期間 ，傳出了德國基民盟/基社盟與社民黨達(dá)成組成聯(lián)合政府協(xié)議的消息。德國新政府組成后，預(yù)計將在2014年初確定德國的能源發(fā)展新政策，對2000年開始實(shí)施的“德國能源轉(zhuǎn)型1.0版”進(jìn)行全面修正，推出德國能源轉(zhuǎn)型的“2.0版”。

什么樣的“2.0版”

目前德國采用的是可再生能源發(fā)電全額補(bǔ)貼無條件并網(wǎng)，這個政策在德國現(xiàn)時也被稱為德國能源轉(zhuǎn)型的1.0版。很多德國人認(rèn)為，在十多年的時間里，德國能源轉(zhuǎn)型的1.0版對德國的能源轉(zhuǎn)型、特別是可再生能源電力的發(fā)展，發(fā)揮了巨大的積極作用。但是，到了今天，當(dāng)可再生能源電力的功率發(fā)展到現(xiàn)在的水平，這個政策就顯得不合時宜，并對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響。

其主要的問題是，由于風(fēng)光電發(fā)展得很快，且非常不穩(wěn)定，多的時候恨不得讓所有的發(fā)電設(shè)備停機(jī)，但一旦風(fēng)停日落，則需要大量的其它發(fā)電設(shè)備填補(bǔ)電力的缺口。在目前的情況下，除了少量的抽水蓄能電站外，就需要保持巨大的化石能源發(fā)電廠發(fā)電能力。風(fēng)光電的發(fā)電量越大，化石能源發(fā)電設(shè)備的使用率就越低，設(shè)備的折舊和運(yùn)行成本就越高，這種不合經(jīng)濟(jì)性的運(yùn)行推動了電力成本的上升，最終又轉(zhuǎn)嫁到電力用戶的身上，這不僅增加了民眾的生活成本，而且使得德國工業(yè)的用電成本提高，使那些電力成本在產(chǎn)品成本中所占比例較高的工業(yè)，在國際競爭中吃虧。

在這次會議上，德國的傳統(tǒng)發(fā)電公司提出，誰是主電源，誰對電力供應(yīng)的安全負(fù)責(zé)。既然未來可再生能源電力成為主電源，就應(yīng)該承擔(dān)電力安全的成本，現(xiàn)在風(fēng)光電的發(fā)電裝機(jī)容量增長很快，但為了保證有足夠的在風(fēng)光電發(fā)電量過低時的后備發(fā)電能力，化石能源的發(fā)電能力功率消減有限。于是，風(fēng)光電發(fā)電越多，傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備單位發(fā)電功率的年發(fā)電小時數(shù)就越低，這種讓化石能源發(fā)電企業(yè)承擔(dān)可再生能源電力波動造成的附加成本的做法，在經(jīng)濟(jì)上顯得非常不合理。

保證后備電源的裝機(jī)容量和這種后備供電能力在經(jīng)濟(jì)上得到合理的補(bǔ)償，成為能效大會上的一個熱點(diǎn)話題。從會議的發(fā)言和討論看，對后備供電能力進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償勢將成為德國能源轉(zhuǎn)型2.0版的重要內(nèi)容。

除了保留一定的傳統(tǒng)化石發(fā)電能力外，未來可再生能源的不穩(wěn)定問題將有賴于三個主要的解決辦法：可靈活調(diào)節(jié)的可再生能源發(fā)電能力，蓄能以及智能靈活的用電。當(dāng)然，在這三個領(lǐng)域的進(jìn)展越大，則需要保留的化石能源發(fā)電后備功率就越低，電力的綜合成本就越低。

在這里，虛擬電廠的作用最為引人注目。所謂虛擬電廠技術(shù)，就是通過減少負(fù)荷來起到與多發(fā)電同樣效果的電力調(diào)節(jié)方法。由于在德國用戶為降低用電最大負(fù)荷功率的負(fù)荷管理系統(tǒng)普遍應(yīng)用，因而為虛擬電廠技術(shù)的引入創(chuàng)造了很好的軟硬件條件。用電戶的電力負(fù)荷管理系統(tǒng)與虛擬電廠技術(shù)的差別，幾乎僅在于前者的控制目標(biāo)是穩(wěn)定的，即用電戶的最大用電負(fù)荷功率為最小；而后者的控制目標(biāo)是隨電力供應(yīng)的情況波動的：電力供應(yīng)過剩時，電力價格很低，盡量多用電；電力供應(yīng)不足時，電力價格很高，盡量減少用電。

使用虛擬電廠技術(shù)，就要采用靈活的隨時可調(diào)節(jié)的電價，于是智能電表的應(yīng)用就提上了議事日程。德國計劃到2022年，智能電表的推廣率達(dá)到68%；到2029年達(dá)到100%。

德國的可再生能源電力將結(jié)束無條件補(bǔ)貼全額并網(wǎng)的計劃時代，今后也將與傳統(tǒng)電力一樣，在電力市場上進(jìn)行交易，進(jìn)入市場經(jīng)濟(jì)時代，盡管在德國對此仍有很高的反對呼聲，但這個政策趨勢不可逆轉(zhuǎn)。當(dāng)然，風(fēng)光電的成本多年持續(xù)不斷地大幅度下降，也給實(shí)現(xiàn)可再生電力進(jìn)入市場經(jīng)濟(jì)時代創(chuàng)造了條件。無論這場變革如何，有一點(diǎn)是可以肯定的，德國能源轉(zhuǎn)型的2.0版不會減緩德國可再生能源發(fā)展的步伐，反而會促生新的技術(shù)。

催生新技術(shù)

風(fēng)光電的波動帶來了問題，但也同時產(chǎn)生了機(jī)遇。一位專家如此表示：在人類的用電史上，從來沒有想到過還會有這么便宜的電能，這必將促使在工業(yè)過程中研發(fā)出產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模使用廉價的但卻是不穩(wěn)定的電力的大量的新工藝。而正在研發(fā)的新工藝中的一種就是所謂的E-Gas。

在德國能源署國際能效大會上，E-Gas成為交通運(yùn)輸領(lǐng)域利用可再生能源的明星話題，E-Gas的化學(xué)成分是甲烷，與天然氣相同，可供燃?xì)馄囀褂?。所謂E-Gas，就是以過剩的風(fēng)電和光伏電電解生成的氫氣與沼氣洗氣后排出的二氧化碳作為原料制備合成甲烷。德國已建成兆瓦級E-Gas示范項目。電動汽車價格高和行駛里程短是其致命傷，在可以見到的未來難于根本改變。但E-Gas與現(xiàn)在技術(shù)上已經(jīng)成熟的壓縮天然氣或液化天然氣機(jī)動車和燃料供應(yīng)系統(tǒng)無縫接軌，就繞開了上述的障礙。

E-Gas的唯一障礙是電價。而越來越多且越來越便宜的過剩風(fēng)電和光伏電將很快會掃除這一障礙，E-Gas未來很有可能會替代電動汽車成為綠色能源汽車的主流。可以想象，在2050年左右，德國全年發(fā)電能力過剩的時段將會達(dá)到40%左右，在電力過剩時段，電力價格非常便宜，用便宜的電力電解氫，并進(jìn)而制備天然氣，供機(jī)動車使用，有可能會成為未來機(jī)動車重要甚至是主要的動力模式。

德國的可再生能源電力建設(shè)需要大量的投資，其中很大一部分來自于民眾的集資。德國集體所有制協(xié)會介紹了德國民眾集資參與可再生能源項目投資的情況。德國在可再生能源電力領(lǐng)域廣泛采用了所謂的項目投資和項目貸款模式進(jìn)行建設(shè)融資。十多年來的實(shí)踐證明，對可再生能源進(jìn)行項目融資是一種非常安全的投資模式，融資失敗的機(jī)率遠(yuǎn)低于1%，德國在這方面的經(jīng)驗很值得中國借鑒。endprint