德国能源转型:挑战在于联动分布式能源

德国，世界能源转型的先驱者，自2000年开始能源转型革命至今，已形成了基于现货、期货、远期及平衡能源市场的电力市场体系，并在能源转型领域进行了很多创新的试验和示范。在德国将近20年的能源转型过程中，哪些经验教训值得我们重视?旨在解决高比例风光电波动的德国能源转型2.0版，是否可为我们解决弃风弃光问题提供借鉴?德国能源转型的下一步又将聚焦何处?近日，中德可再生能源合作中心邀请德国能源署现任署长安德烈亚斯·库尔曼(Andreas Kuhlmann)就德国能源转型2.0版的实施现状和未来展望进行了解读。

“德国犯过的最大错误是：光伏补贴时间太长，削减太慢”

早在多年前，德国“能源转型计划”就以20年固定价格收购个人或公司提供给电网的光伏电量。2013年，德国对可再生能源的财政直接补贴达到180亿欧元，2016年更达到250亿欧元，固定电价补贴成为德国政府沉重的财政负担。对此，库尔曼直言：“德国在能源转型的过程中，犯过的最大错误就是：光伏补贴时间太长，削减太慢。要是早一点放弃固定电价，德国能源转型的成本就不会这么高。”

2016年，德国确认终止可再生能源上网电价优惠政策，新的可再生能源政策于2017年生效实施。如果说固定电价补贴制度为德国打造了强大的可再生能源体系，那么招标电价制度则是德国电价制度走向更加市场化的必要手段，并最终达到确保投资者回报预期和通过电价协调电力系统风险的平衡点。库尔曼举例，在电价招标过程中，曾有一家海上风电企业报出了零电价的最低电价。这家企业认为，2025年海上风电的成本还将进一步降低，而现在电力市场的价格过低，预期电价将回到高位。因此他们确定即使报出零电价的最低电价，企业仍有盈利空间。让市场寻找电价，招标电价制度在德国仅实行一年半，可再生能源价格已下降了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”

德国能源转型1.0，是一个自上而下的过程，需要建立以可再生能源为主的电力供应体系，政府主要负责规划引导大型能源供应商的发展。可以说，在德国能源转型1.0阶段的主要挑战是如何消除可再生能源的应用限制。

而德国能源转型2.0，则是一个自下而上的过程，在能源转型1.0阶段的集中化进程中，能源领域出现了系统集成问题、消纳补偿问题，高比例风光电的波动问题必须靠自下而上的创新来解决。德国能源转型2.0的主要挑战在于怎样联动分布式能源，怎样耦合电力、供热/制冷及交通系统，怎样实现不同区域/时间段的能源供需平衡，怎样综合提升能效、整合新型电力应用。库尔曼指出，全景式能源转型的解决方案需涵盖所有专业领域，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。

上世纪90年代之前，水力是德国唯一的可再生能源，随着可再生能源发电量的发展，现在陆上风能、生物质能和太阳能全部参与发电。同时，可再生能源占比增长也带来了一系列的新情况、新问题。库尔曼介绍，为了解决太阳能和风能作为主要的能源供给带来的可再生能源并网、能源效率、低碳供热等新问题，德国政府主要将从以下五个方面来应对：一是以高灵活度的常规电厂作为调峰补充能源，二是进行需求侧管理，三是对可再生能源进行系统管理，四是进一步提高储能技术，包括储电池的开发和P2G电力燃气技术的推广，五是发展智能电网以及不同的电网架构形式。

在能源转型的过程中，电网扩建、发电、用电需求响应、储能技术(包括电转热、储能电池、抽水储能、电转气等)是需要提高灵活性的四个领域。库尔曼认为，必须以不同的灵活性措施应对电网所面临的不同挑战，德国能源转型2.0是自下而上的过程，需要政府以技术中立原则促进创新，也需要德国众多身为“隐形世界冠军”的中小企业不断创新。

“能源转型的下一个聚焦点就是城镇能源转型”

城镇是实现全球气候保护的主要支柱，可再生能源占比增长对于城镇能源系统的挑战也在不断增加，中德城镇正共同面对能源转型的挑战。库尔曼认为，能源转型的下一个聚焦点就是城镇能源转型。城镇能源转型涉及到如何节能及提高能效，如何利用当地可再生能源，如何实现电力、供热、交通的跨领域耦合。这就需要城镇基础设施提供系统服务，需要城镇地方主体共同参与、创造本土价值，需要通过分布式能源保证能源系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，城镇能源转型也为能源转型提供了从国家层面到地方层面的解决方案，其中包含从电力系统转型到供热及交通系统的转型，从单体项目到整体能源系统转型的过程。作为这一层面能源转型的组织者、监管者、领跑者，城镇在能源转型过程中起到关键作用，担负着组织利益相关者之间的对话及网络建设、制定地方政策法规、提供包含多种技术、覆盖多领域的最佳实践案例。

库尔曼指出，任何一个城镇的能源总体规划，都需要对该城镇的基本数据、未来发展、能源特点包括可再生能源的发展特点做出详尽分析，才能做出优化方案。据了解，德国能源署已与河北省展开了合作，为河北省多个城市的大气污染治理提供针对性方案。