德國能源轉型下半場:為什么能成功?
“在德國,大型輸電網通過規劃和建設所需的平均時間大約是10年”,德國電網運營商50Hertz的一位項目負責人告訴eo記者。 主編Sven Egenter 也談到了德國電網建設成周期長的問題,他將其稱作“德式民主”(German democracy)。
“歐洲其他國家在設計基礎設施項目時都沒有德國的顧慮多,但我們也確實需要這么長的時間。每個人都希望能源轉型,但只要改變他們后院內的某些東西,他們就會反對。比起對周邊景觀造成破壞,德國民眾更愿意支付高昂的電價,這就是德國做派。”
現實中,他們也確實這么做了。為了令民眾接受,2015年德國聯邦政府決定優先考慮鋪設地下電纜。 其中四條大型南北直流電線將大部分鋪設在地下,這也意味著電網建設成本將增加30至80億歐元,并且部分規劃過程也需要重新啟動。但在電力專家看來,即使電網擴容采用地下電纜也比重新調度更為經濟。
“50Hertz 較為幸運地已經有了新的輸電線,這條線路造價2億歐元, 但是在兩年內我們就節省了3.5億歐元,有些阻塞不是高效的算法能解決的,缺的就是新的線路”,德國電網公司50Hertz能源市場發展部主任 Johannes Henkel表示。這恰是“德式民主”復雜性的反映——每個涉事群體的利益都要得到兼顧。
不過,在與當地居民多次反復的交涉中,電網公司也學習到了如何有效與居民溝通,并建立了對話機制。他們通過示范項開放給公眾參觀,讓公眾了在能源轉型中他們在做什么,如50Hertz就有20多個開放點。其次,邀請文藝、電影界的專家參與,構建能源轉型的故事性。此外,還與年輕的藝術家合作,展出藝術家與能源專家合作的展品。
在50Hertz位于首都柏林的新辦公樓外,停著幾輛中型客車,據介紹,這是用于與公民對話的專車,不止在柏林行駛,對話車還會開往別地,與因電網擴張受到影響的居民溝通交流。
“我們愿意在早期投資這種對話機制。比起其他行業,電力的不足之處在于新電網不能給當地居民帶來看得見的好處,比如修高速公路能讓你行駛得更快,鋪光纜可以擁有更高速的網絡。我們曾到鋪設電纜的社區,但是和當地居民交涉十分困難,因此我們建立了新的對話機制,如何與公眾溝通也是一家公司需要學習的”Johannes Henkel在接受eo記者采訪時稱。
電網擴張只是第一步,未來十年新能源并網會先迎來兩方面變革,一是區域間的互聯互通;接著是不同領域間的集成優化(sector integration)。這意味未來電網將綜合考慮電力、供熱以及交通等領域,從需求側管理的角度實現發用電平衡。
這正是WindNODE(東北德地區能源轉型示范項目項目)要做的事。目前德國東北部6個州,包括柏林參與了這個項目,系統的靈活性是這一項目的主要訴求。“我們希望通過一些嘗試,進行創新型服務模式的探索和數據安全標準的建立”, WindNODE項目主任Markus Graebig解釋道。
這一項目由德國能源署與50 Hertz牽頭,并聯合了50多個合作伙伴研究如何應對新能源并網所產生的變化,項目預算7000萬歐元。不同于以往側重居民的項目,這一項目關注的是大工業用戶比如西門子、寶馬以及社區整體的靈活性。預計將于2020年底完成。
這也或許是電網阻塞管理更高效的方式,同時還能避免棄電。據Graebig 介紹,一旦輸電網或者配電網出現擁堵,電網操作員能夠購買靈活性來避免這個阻塞和因為新能源棄電所要支付的補償。這一平臺目前正在搭建,今年10月或 11月會進行第一輪測試。
正如WindNODE正在關注部門間集成優化,德國也將能源轉型的目光看向此前少有涉及的供熱、交通等領域,然而這些領域的變革卻遠未能達成。
擴大可再生能源比例,從分散走向集中供熱
4年前,為實現2030年的氣候目標,德國就細化了包括供熱、交通在內的各領域應該完成的可再生能源利用目標。明確提出到2030年交通運行用能的24%需要是可再生能源;在供熱領域,要實現可再生能源占供熱終端消費的36.4%。但距離實現這些目標,現在的數字并不樂觀。
“如果德國要實現其氣候目標,供暖行業是時候需要改變了。這一領域對能源的消耗占這對德國能源總消耗的一半左右”德國可再生能源署的一份報告中如是寫道。
這份報告指出,2016年德國可再生能源在供熱領域的份額約13% ,為了實現未來的氣候保護目標,供熱系統需要從基于生物質的分布式個人供熱系統向熱電聯產或工業生物質電廠轉變。長期來看,還需要廣泛利用光熱能和地熱能。
自90年代初以來,德國就主要使用效率高于80%的熱電聯產設備來制熱和發電。現代化的火力熱電廠都配備了一些可以降低熱損失的措施。目前,德國熱電聯產的比例占到了大約83%,還有16%左右是供熱站。
被視為能源轉型的一個重要組成部分,2016年聯邦政府通過了《熱電聯產法》,將熱電聯產的擴建目標定為在2020年前增加25%的產能,并在今后將這部分產能用于可調節的電力生產。與此同時,對新裝熱電聯產設備的補貼也提高至每年15億 歐元。
這項高效的熱電聯產技術也被應用于城中古老的建筑。位于柏林滕珀爾霍夫(Tempelhofer)的紅色鐘樓Ullsteinhaus,是柏林最受歡迎的地標之一,受到來自世界各地建筑愛好者的青睞,但現在它也是現代化供熱系統的高性能代表。2014年這座占地約80000平方米的古老建筑,經過系統改造,將供熱系統轉化為生物質天然氣熱電聯產。據供熱運營商GASAG Solutions Plus 的工程師Andreas Jarfe介紹,結合建筑的能效升級,現在每年能節省2800噸二氧化碳。
根據德國供熱行業協會(BDH)的數據,2017年燃油供熱銷量大幅下降,空氣熱泵的銷量并首次超過了冷凝鍋爐。 但目前德國的供暖系統遠不足以實現2030年的氣候目標。 “為了實現這一目標,1300萬臺舊設備必須實現更新,即每年更新100萬臺”BDH理事長Manfred Greis表示,但實際中的可操作度并不高。
電動汽車替代:取經中國
在德國,最令當地人自豪的莫過于本國生產的汽車,直到今天,德國汽車制造商戴姆勒、大眾、寶馬、保時捷和奧迪的銷售額甚至高于丹麥的年GDP。 然而,汽車行業在能源轉型中卻進展甚微,對柴油車的爭議也至今沒有定論。 德國可再生能源署發布的數據顯示,運輸部門使用的能源總量中有94.8%來自化石燃料。可再生能源僅貢獻5.2%(且主要是生物柴油),目前德國4500萬的汽車中,電動汽車的保有量約2%。
運輸方式中的主要罪魁禍首則是乘用車。 如今汽車占德國交通運輸行業總排放量的一半以上,其次是商用卡車,排放量占運輸業二氧化碳的四分之一,最后是航空(15%)。改革交通用能,尤其是汽車用能無疑是最有效的減碳方式,但汽車業高度發達的德國為什么在交通用能轉換中沒有領先?
電動汽車的購買力歸根到底是基于性價比的考量。電動汽車價格過高是不爭的事實,雖然政府會發放4000歐的補貼,但相比其高昂的價格依舊是杯水車薪。另一方面電動汽車的續航能力也是一大掣肘,加之現階段德國充電基礎設施的不完備,種種原因令消費者望而卻步。
在配套基礎設施方面,德國交通部數據顯示,至2018年3月德國有4,730個公共充電站,其中包括530個高速充電站。他們共提供10800個公共充電點。對于很多電動汽車司機來說這還遠遠不夠。因此,德國政府正呼吁企業建造更多的充電樁,今年三月歐盟委員會已批準由德國交通部(BMVI)設立的3億歐元獎勵計劃,該目標是道2020年在德國各地建立15000個充電站的綜合充電基礎設施。
這一舉措是否能有效推動公用事業單位參與設施建設尚不明晰。但此前德國充電樁建設滯后的重要原因,在于車企和充電樁企業間的互相推諉。據Sven Egenter介紹,車企普遍要求先建充電樁,他們再生產汽車;但是公用事業公司則反駁稱先需要有更多的電動汽車用戶,才建充電樁。
“針對先有雞還是先有蛋的問題,雙方都不能妥協,爭先恐后地‘謙讓’,所以直到現在充電樁還沒能大范圍推廣”,Egenter解釋道。
私人交通推廣受阻,公共交通領域的情況又如何?
德國鐵路公司(Deutsche Bahn AG,簡稱DB),是一家總部設于柏林的德國國有運輸公司,整合了德國東、西部的鐵路,是僅次于德國郵政的世界第二大運輸企業,也是歐洲最大的鐵路運營商及鐵路基建商。
在其位于波茨坦廣場旁鐵路塔的總部辦公樓內,前臺展示柜里陳列著這家公司去年最新投運的ICE4小型列車模型。DB公司環境創新部門的負責人Milena Oschmann向參訪團介紹,DB有自己的2030年氣候目標,屆時將提高可再生能源的用能占比達到70%,到2050年實現100%可再生能源用能,而目前該公司的可再生能源用能占比已是44% 。
一家鐵路公司有自己的環保部門不難理解,但這一部門的員工有60余人著實令訪客們感到詫異。同時,DB如今運行的列車電氣化程度已達65%,未來幾年將突破70%。 這個數字已經相當不錯,但DB并不滿足于此,“我們現在還有不少柴油機車,他們對環境、空氣質量都有影響。因此我們也在開發電動機車,尋求解決方案,但不得不承認,DB才剛開始,現有的柴油機車至少還要運行5-10年”Oschmann表示。
另一點令他們不滿意的是電動客車的利用。德國境內有3.5萬輛公交車,幾乎全由柴油驅動。日前德國聯邦政府從電動汽車基金中拿出數億歐元,支持轉型電動公交車,但反響平平。這背后的原因主要是沒有找到合適的供貨商。歐洲市場的受挫,讓他們把目光投向中國。就在去年深圳將全部16000輛柴油大巴換成了電動汽車,并節省了135萬噸二氧化碳排放。
“我們派了代表駐扎在深圳,分析中國市場怎么運行。可以說,歐洲現在還沒有形成市場。即使有銷售,它的價格也幾乎是柴油車的兩倍”Oschmann對eo記者表示。
在她看來,和電動車一樣,德國制造商喪失了很多機會。“雖然我們想買德國貨,但有時也無可奈何,因為它還不夠好。比如德國鎮與鎮之間往來的巴士在途中沒有那么多充電樁,因此電動客車往往至少需要有4公里的續航能力,但在這一點上,歐盟電動汽車電池的續航能力卻不如中國生產的。因此,電動巴士在德國的普及速度可能沒那么快。”
DB由此調整了方向,學習深圳經驗,不提供高額補貼、保有良好的續航能力和充足的充電設施去實現這個電動奇跡。
正在學習的不止是DB,經濟與能源部長Peter Altmaier稱,德國是一個不斷學習的國家,能源轉型只能在全球范圍內發揮作用。它不僅僅是一、兩個國家的解決方案,而是整個世界的解決方案。過去幾年,德國的能源轉型也不是由能源部長或環境部長帶來得,而是社會協作共同實現的。
“幾年前任命環境部長時,德國沒有人多少人真正知道能源轉型的時間。后來通過一些丑聞、采訪,我學到了很多。突然之間,內政部長,國防部長突然開始對我們如何使能源轉型取得成功感興趣。現在政府有16位部長,他們都是能源轉型方面的專家”Peter Altmaier說。
對于一個數十年來堅持環保的國家,在能源轉型道路上探索行進在世界前列,裂變過程中各利益主體也必然伴隨著巨大的轉型期痛苦,不過相信未來已來,在正確道路上的先行者,總會最終迎來相應的時代褒獎。
責任編輯:蔣桂云
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