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德国能源战略——绿色先驱(世界能源风向)

德国作为世界上工业最发达的国家之一,始终将能源战略视为其国家发展的命脉。然而受制于能源资源相对匮乏,能源安全问题成为德国造就世界第一强国的一大掣肘。从两次世界大战后的痛定思痛,到德国工业再次回到世界舞台中央,喊出工业4.0计划之际,德国也锚定了新的能源战略重心,即以可再生能源为核心的绿色转型。而这一次,德国不仅将可再生能源作为维持其工业强国的主导能源,更是凭借其先进的工业体系、精湛的工业技术、灵活的市场机制,向全球输出绿色发展理念和技术体系。在当前全球倡导清洁低碳转型的大背景下,德国的绿色转型俨然已从身位领先者,向着全球绿色转型的驱动器和领航员不断迈进。
 
    绿色转型之源:能源安全
    回顾历史,德国的每一次能源转型初衷都是为了解决本国的能源供应安全。工业革命后,依靠较丰富的煤炭资源和邻国的铁矿,德国工业化进展迅速,成为全球领先的工业强国。经历一战的短暂回落后,德国意识到了石油的战略价值,从罗马尼亚和前苏联大量采购石油,进行军事储备。在二战由闪电战变为持久战后,德国石油逐渐消耗殆尽,成为德国战败的重要原因之一。70年代的两次石油危机更是给德国工业发展带来巨大打击。随后在欧洲大力发展天然气的进程中,德国也建设了大量天然气管网,成为欧洲大陆最重要的天然气运输中转国之一。但出于能源安全的考虑,德国坚决地将能源战略重心由化石能源转向核能和可再生能源。
    然而,核能发展在德国一直都饱受争议,反核声音不断涌现。尤其是1998年社民党和绿党赢得大选后,淘汰核能逐渐提上日程。随后上台的联盟党在经历短暂的迟疑摇摆后,迫于民众对潜在核事故和核废料处理风险的巨大担忧,在2011年福岛核事故后,正式宣布2022年前将关闭国内所有核电站。德国由此成为首个坚决弃核的国家。
    对于可再生能源,德国一直“情有独钟”。早在上世纪80年代,德国就提出了发展可再生能源的相关战略,1991年颁布的《电力入网法》成为其第一部鼓励发展可再生能源的法规,规定电网经营者须优先购买风电;到了2000年,《可再生能源法》出台,成功启动德国光伏市场,继而拉开了可再生能源产业高速发展的大幕。此后近20年的时间,德国的可再生能源发电量增长了约14倍,缓解了去核之后的能源缺口,也让德国看到了解决困扰其百年能源安全问题的“终极武器”。德国已在中长期能源发展战略中将可再生能源定位为未来的绝对主导能源,2050年可再生能源占能源消费总量比重达到60%,可再生能源发电量比重达到80%。
 
    绿色转型之实:创新驱动
    仅从资源禀赋条件看,德国除风能资源相对较好外,太阳能及水电资源并不突出。然而德国实行绿色转型战略以来,可再生能源发展迅猛,尤其是风电、太阳能发电,装机已分别位列世界第三位和第四位,非水可再生能源发电量占比达30%,位列世界第一。这样的成就主要得益于德国在体制机制和技术产业上的不断创新。
    从体制机制上看,严谨的德国人选择了立法的方式维护“初出茅庐”的可再生能源。德国也成为最早制定可再生能源专项法律的国家之一,相关法律法规涵盖了供电、采暖、交通、建筑等各个领域,并分别明确了可再生能源在各领域的利用目标和任务。同时通过调整《可再生能源法》等相关政策法规,实现了可再生能源的低成本持续快速扩张。规模效应带动了生产成本的快速下降,目前德国的光伏和风电已经基本实现平价上网。相关的市场机制也由最初的可再生能源固定电价补贴向溢价补贴转变,并且从2017年开始引入了市场竞价体系。这标志着德国可再生能源市场机制2.0版本正式上线,将有利于促成可再生能源价格的进一步下降。
    另外,德国利用其在欧盟的绝对影响力,推动欧洲统一电网和电力市场建设,积极消除欧洲国家间的电力贸易壁垒。目前,德国已与周边7个国家实现联网,为可再生能源在更大范围内高效消纳提供保障,实现了可再生能源富余时段的电力外送,使德国成为欧洲最大的电力净出口国家之一。
    从技术创新上看,德国始终走在全球高端制造、精密仪器加工、工业设计等领域的前列,这也为其推进可再生能源产业飞速发展奠定了良好的工业基础。目前,德国的风机制造、光伏自动化设备、沼气发电等可再生能源发电技术都处于国际领先水平,相关产业都具有较高的国际市场占有率。
    同时,德国将技术创新的注意力从单一技术研发逐步转向系统集成和领域耦合,重点是平抑可再生能源发电波动性的智能用电、储能等相关技术,以及提高能效领域的工业节能、绿色建筑、综合能源转换等技术。如已建成的柏林EUREF零碳园区就集中展现了德国在绿色转型技术创新方面的最新成果。该园区80%—95%的能源来自于风光、地热、沼气等可再生能源,应用智能微网、低耗建筑、无人驾驶等技术,实现可再生能源高效利用、电动汽车智能充放电、冷热储灵活转换以及多能源便捷交易等。该园区也被联合国授予了“全球城市更新最佳实践奖”。
    未来,数字技术将是德国技术创新的重点领域之一,为此德国政府于2018年8月成立了“数字化委员会”。而数字技术在能源领域的应用,将更有利于可再生能源精准控制、多能源系统耦合及提高能效,因此,有人将数字能源列为德国能源绿色转型下半场的“主打牌”之一。同时,德国在电制氢、海洋能源等领域积极谋划布局,为未来持续推动德国可再生能源技术体系的全球输出模式做好技术储备。
 
    绿色转型之困:过渡期的减碳压力与成本上升
    德国的绿色转型之路并非一帆风顺,目前最大的困扰来自两方面:一方面是去核之后的过渡能源不够清洁,碳减排压力巨大。德国在宣布淘汰核能之后,核能在一次能源消费比重迅速下降,由最高时的11.5%下降至2017年的5.1%。受国内电网扩容建设滞后、出力波动性较大等因素影响,可再生能源无法完全填补去核之后的能源缺口,导致近些年煤炭、石油等高碳能源使用量出现回升迹象。尤其是德国的煤炭资源储藏不均衡,质量较高的硬煤已开发殆尽,大量热值低、排放大的褐煤被使用,导致德国近两年碳排放量不降反升,完成2020年的碳排放减排目标难度较大。
    另一方面,德国对可再生能源的补贴政策推高了全社会用能成本,加重了居民生活负担。目前,德国已成为欧盟电价最高的国家,居民电价比欧盟平均水平高出近50%。其中,可再生能源附加费占据了居民电费的20%,加之各项税收,使电力成为烟草、汽油和烈酒之外赋税最高的消费品,一些贫困家庭甚至出现交不起电费而停电的现象。这给德国的绿色转型带来较为沉重的经济负担和社会负担。
 
    绿色转型之思:对我国的启示
    经过20多年的探索与实践,德国的绿色转型战略已逐渐成型,并在其解决能源安全、打造绿色产业、拉动经济增长与就业、扩大国际影响力等方面发挥了重要作用;但转型过程中,德国也暴露出一些问题。中国作为绿色转型的后来者,需要审慎地认识与思考德国转型背后的经验与教训。
    首先,把握好转型节奏,实现不同能源品种间的平稳过渡。德国转型过于激进,弃核后没有明确合理的过渡能源,导致难以完成绿色发展预期目标。我国能源长期以煤为主,面对当前社会上较强的去煤呼声,须立足我国基本国情,研判转型趋势,在一个相对长的时间里实施煤炭的清洁替代,并综合利用好核能、石油、天然气,形成多品种过渡能源“组合”,实现我国能源绿色转型平稳过渡。
    其次,完善价格机制,充分发挥市场的资源配置主体作用。德国能源署署长库尔曼曾评论德国转型犯过的最大错误是:给予光伏发电补贴的时间太长,消减的速度太慢,由此给德国能源转型带来了沉重的负担。事实上,我国当前的可再生能源发展也暴露了相似问题,高补贴政策刺激下带来了风光发展超规划预期,一方面造成我国的可再生能源发电补贴缺口持续扩大,截至2017年底已达1127亿元;另一方面导致可再生能源消纳困难、投资浪费等一系列问题。随着风电、光伏发电成本的进一步降低,我国应适时引入德国的市场竞价体系,利用市场手段促进可再生能源的平价上网和持续健康发展。
    再次,加强技术创新,抢占未来数字能源领域的科技高地。德国虽然在加工制造、工业设计等方面有其先天的技术优势,但对于“大云物移”等现代通信技术的研发应用,德国也处于起步阶段。而且从数字化的程度看,德国并不突出,在欧洲只能排中等偏上,电子商务等领域甚至处于下游,远落后于美、日、韩等国。在这样的情况下,德国将数字能源列为其绿色转型下半场的“主打牌”,正是因为他看到了可再生能源与数字技术融合背后的巨大效益和商机。因此德国对该领域的技术创新也不断加大投入,积极谋划相关产业布局。我国也十分重视数字技术的研发与应用,经过十多年的发展,从落后到跟随,甚至某些领域的领先,我国的数字技术取得了长足的进步。未来需进一步加强数字技术在能源领域的落地应用,为我国绿色转型提供技术保障的同时抢占国际科技高地。
    最后,培养节能环保意识,提高绿色转型的全民参与度。德国绿色转型的成功与民众的支持和参与密不可分,这一方面取决于德国民众确实有较高的环保意识,另一方面也离不开德国政府的大力宣传和积极引导。德国政府组建了400多家专门从事能源能效信息咨询服务机构,确保社会参与的制度化;通过各种宣传媒体告知民众,在供暖、供电、出行、食物等方面如何提高可再生能源的利用率;把公众利益落到实处,对于采用相关设备利用太阳能的家庭、农场可得到政府相应的奖励。我国人口基数大,人均能耗高,提高全民的节能环保意识和利用可再生能源的积极性,将对我国能源绿色转型产生不可限量的推动作用。

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