能源轉(zhuǎn)型悖論與脫軌的碳排目標(biāo)

但德國(guó)同時(shí)面臨著復(fù)雜的處境——發(fā)電結(jié)構(gòu)的改變并未使碳排放下降，德國(guó)正經(jīng)歷能源轉(zhuǎn)型的悖論。歐洲環(huán)境署發(fā)布的報(bào)告稱，德國(guó)在歐洲經(jīng)濟(jì)增速最慢，卻又是唯一一個(gè)碳排目標(biāo)不在軌道上的國(guó)家。

2014年，德國(guó)政府細(xì)化了具體的氣候目標(biāo)，計(jì)劃到2020年將溫室氣體排放量減少40%，到2030年減少55%，到2050年則減排高達(dá)95%。為此，可再生能源占總能源消費(fèi)的比例在2050年需要從2015年的14.9%上升至60%。可再生能源電力在2050年也至少要覆蓋全國(guó)電力消費(fèi)總量的80 010(2015年為31.6%)。

然而根據(jù)德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部2016年發(fā)布的能源轉(zhuǎn)型監(jiān)測(cè)報(bào)告，評(píng)審專家認(rèn)為德國(guó)很可能無(wú)法達(dá)成2020年的排放目標(biāo)和其他關(guān)鍵的Energiewende目標(biāo)，并警告稱這將對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的信譽(yù)造成損害。

因此，2016年11胃，德國(guó)政府同意根據(jù)巴黎氣候協(xié)議，調(diào)整2050年氣候行動(dòng)計(jì)劃的基本框架。其措施包括降低個(gè)別經(jīng)濟(jì)部門(農(nóng)業(yè)、工業(yè))溫室氣體排放的目標(biāo)，但到2030年能源領(lǐng)域?qū)⒈仨毾鳒p約現(xiàn)在一半的排放量，到2050年對(duì)能源業(yè)基本上要實(shí)現(xiàn)零排放。今年，新政府為此再度提高了可再生能源的目標(biāo)，計(jì)劃到2030年將占到德國(guó)電力消耗的65%。

面對(duì)這個(gè)看似難以完成的任務(wù)，在今年4月于柏林舉辦的第四屆柏林能源轉(zhuǎn)型對(duì)話中，環(huán)保部長(zhǎng)Svenja Schulze表示，“盡管我們已經(jīng)做出了所有努力，但2020年的目標(biāo)仍未能完成。其原因不是在過(guò)去幾年沒(méi)有采取行動(dòng)，而是在過(guò)去兒十年沒(méi)有采取行動(dòng)。轉(zhuǎn)變需要時(shí)間，現(xiàn)在我的任務(wù)是盡可能地縮小與目標(biāo)間的差距”。

在《清潔能源通訊》總部的討論室，主編Sven Egenter在電子展板上點(diǎn)開(kāi)一張2017年德國(guó)各行業(yè)的碳排放圖，這張圖中顯示能源產(chǎn)業(yè)的碳排放在下降，而制造業(yè)、交通以及其他行業(yè)則不降反升。

“能源行業(yè)依靠電力，但是交通行業(yè)的燃料基本上沒(méi)有什么變化，汽車的能效雖然在提高，但它們的數(shù)量和里程也相應(yīng)在增加，這些汽車總計(jì)消耗的化石燃料并沒(méi)有減少”，Egenter向eo記者解釋道。

2009年經(jīng)濟(jì)危機(jī)后，德國(guó)碳排放一路上升的另一推手則是電力生產(chǎn)的碳排放沒(méi)有下降。“一方面，我們?cè)谕顿Y可再生能源以減排，另一方面，煤炭用量的增長(zhǎng)又提高了排放量”，Egenter分析道。可再生能源發(fā)電的特性使得德國(guó)在夏季和白天可利用更多的太陽(yáng)能，但在夜間和冬季則需要更多的煤電。

而核電退役也在某種程度上對(duì)碳排放造成影響。用可再生能源替代核電無(wú)可厚非，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，核電排放較低，因此替代階段的挑戰(zhàn)更大。Egenter稱，德國(guó)正在想辦法解決這個(gè)問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)有8 010的電出口到其他歐洲國(guó)家，這說(shuō)明電力是過(guò)剩的，另一方面也表明，減少煤電也不會(huì)對(duì)本國(guó)電力供應(yīng)造成什么影響。

碳排目標(biāo)的脫軌再一次印證了德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的顯著特征：政府政策、公眾支持以及能源消費(fèi)成本升高是德國(guó)棄核減煤實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，但這也同時(shí)面臨著更多的矛盾和風(fēng)險(xiǎn)。他們有更大機(jī)會(huì)去構(gòu)筑能源新世界，也注定會(huì)遭遇來(lái)自內(nèi)部、外部的多維挑戰(zhàn)。尤其作為財(cái)富建立在煤炭和核能科技領(lǐng)先的發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家，是否能付得起能源轉(zhuǎn)型的代價(jià)?

退核后時(shí)代的危機(jī)?挑戰(zhàn)進(jìn)行時(shí)

德國(guó)政客有時(shí)會(huì)把能源轉(zhuǎn)型與美國(guó)“阿波羅號(hào)”登月相比。時(shí)任聯(lián)邦外交部長(zhǎng)的Frank-Walter Steinmeier在2012年的一場(chǎng)公開(kāi)演講中曾說(shuō)： “每個(gè)國(guó)家隔數(shù)十年就需要一個(gè)特大項(xiàng)目以激勵(lì)公眾，在美國(guó)這個(gè)項(xiàng)目是登月，在德國(guó)就是能源轉(zhuǎn)型。”但相比登月花費(fèi)的十幾年，能源轉(zhuǎn)型所需的時(shí)間和艱難程度顯然有過(guò)之而無(wú)不及。

至少在新政府看來(lái)，沒(méi)有能夠支持未來(lái)高比例可再生能源體系的基礎(chǔ)設(shè)施，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型很難取得成功。目前，能源轉(zhuǎn)型取得最大的成功是可再生能源發(fā)電量的快速增長(zhǎng)，這其中很大一部分來(lái)自風(fēng)電。但風(fēng)資源區(qū)主要位于北方，而德國(guó)南部和西部的工業(yè)區(qū)才是中心負(fù)荷區(qū)，因此，電網(wǎng)的運(yùn)輸能力成為德國(guó)進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源電力利用的瓶頸。

目前德國(guó)南北之間已有一條3.5萬(wàn)公里的輸電線路，可它并不能完全承載足夠的電力。尤其當(dāng)北部風(fēng)電高發(fā)時(shí)，大量廉價(jià)的風(fēng)電進(jìn)入電力市場(chǎng)，推低了批發(fā)電價(jià)，德國(guó)南部和奧地利的用戶希望購(gòu)買更多電力，但由于風(fēng)電不能運(yùn)送到南部的用戶，因此電網(wǎng)必須快速呼吁南部發(fā)電站發(fā)電，并支付高于市場(chǎng)的價(jià)格。同時(shí)，北方的風(fēng)電機(jī)組又需要停發(fā)，這時(shí)發(fā)電商必須得到補(bǔ)償，這便再度加劇了電力成本。

僅在2014年和2015年間，“重新調(diào)度”( redispatch)的次數(shù)增加了三倍多，每年因此產(chǎn)生的成本則接近10億歐元。可以想象，當(dāng)2022年德國(guó)南部的核電機(jī)組退役時(shí)，因阻塞造成的后果將變得更糟。

能源部長(zhǎng)Peter Altmaier在今年3月的一次會(huì)議中說(shuō)道：“我們?nèi)绻陔娋W(wǎng)的擴(kuò)建方面取得進(jìn)展，Energiewende才將取得成功。”

事實(shí)上，為解決“北電南送”的問(wèn)題，德國(guó)輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和聯(lián)邦政府正通過(guò)加速建設(shè)南北輸電線緩解，計(jì)劃到2025年，建成4650公里的新輸電電力線路，包括四條高壓直流線路，到目前為止，已建成900公里。

而德國(guó)是一個(gè)人口密度很高的國(guó)家，這意味著電網(wǎng)建設(shè)難度要高于其他歐洲國(guó)家。該計(jì)劃提出數(shù)年，卻經(jīng)常遭到社區(qū)居民的反對(duì)，公眾抗議活動(dòng)層出不窮，新線路建在哪里的方案已改了又改，談判多次陷入僵局。

“在德國(guó)，大型輸電網(wǎng)通過(guò)規(guī)劃和建設(shè)所需的平均時(shí)間大約是10年”，德國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商50Hertz的一位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人告訴eo記者。Sven Egenter也談到了德國(guó)電網(wǎng)建設(shè)周期長(zhǎng)的問(wèn)題，他將其稱作“德式民主”( Germandemocracy)。

“歐洲其他國(guó)家在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目時(shí)都沒(méi)有德國(guó)的顧慮多，但我們也確實(shí)需要這么長(zhǎng)的時(shí)間。每個(gè)人都希望能源轉(zhuǎn)型，但只要改變他們后院內(nèi)的某些東西，他們就會(huì)反對(duì)。比起對(duì)周邊景觀造成破壞，德國(guó)民眾更愿意支付高昂的電價(jià)，這就是德國(guó)做派。”

現(xiàn)實(shí)中，他們也確實(shí)這么做了。為了令民眾接受，2015年德國(guó)聯(lián)邦政府決定優(yōu)先考慮鋪設(shè)地下電纜。其中四條大型南北直流電線將大部分鋪設(shè)在地下，這也意味著電網(wǎng)建設(shè)成本將增加30億至80億歐元，并且部分規(guī)劃過(guò)程也需要重新啟動(dòng)。但在電力專家看來(lái)，即使電網(wǎng)擴(kuò)容采用地下電纜，也比重新調(diào)度更為經(jīng)濟(jì)。

“50HZ較為幸運(yùn)地已經(jīng)有了新的輸電線，這條線路造價(jià)2億歐元，但是在兩年內(nèi)我們就節(jié)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(guó)電網(wǎng)公司50Hertz能源市場(chǎng)發(fā)展部主任JohannesHenkel表示。這恰是“德式民主”復(fù)雜性的反映——每個(gè)涉事群體的利益都要得到兼顧。

不過(guò)，在與當(dāng)?shù)鼐用穸啻畏磸?fù)的交涉中，電網(wǎng)公司也學(xué)習(xí)到了如何有效與居民溝通，并建立了對(duì)話機(jī)制。他們通過(guò)將示范項(xiàng)目開(kāi)放給公眾參觀，讓公眾了解在能源轉(zhuǎn)型中他們?cè)谧鍪裁矗?0Hertz就有20多個(gè)開(kāi)放點(diǎn)。其次，邀請(qǐng)文藝、電影界的專家參與，構(gòu)建能源轉(zhuǎn)型的故事性。此外，還與年輕的藝術(shù)家合作，展出藝術(shù)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(jù)介紹，這是用于與公民對(duì)話的專車，不只在柏林行駛，對(duì)話車還會(huì)開(kāi)往別地，與因電網(wǎng)擴(kuò)張受到影響的居民溝通交流。

“我們?cè)敢庠谠缙谕顿Y這種對(duì)話機(jī)制。比起其他行業(yè)，電力的不足之處在于新電網(wǎng)不能給當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)看得見(jiàn)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(wǎng)絡(luò)。我們?cè)戒佋O(shè)電纜的社區(qū)，但是和當(dāng)?shù)鼐用窠簧媸掷щy，因此我們建立了新的對(duì)話機(jī)制，如何與公眾溝通也是一家公司需要學(xué)習(xí)的。”Johannes Henkel在接受eo記者采訪時(shí)稱。

電網(wǎng)擴(kuò)張只是第一步，未來(lái)十年新能源并網(wǎng)會(huì)先迎來(lái)兩方面變革：一是區(qū)域間的互聯(lián)互通;二是不同領(lǐng)域間的集成優(yōu)化(sector integration)。這意味著未來(lái)電網(wǎng)將綜合考慮電力、供熱以及交通等領(lǐng)域，從需求側(cè)管理的角度實(shí)現(xiàn)發(fā)用電平衡。 、

這正是WindNODE(東北德地區(qū)能源轉(zhuǎn)型示范項(xiàng)目)要做的事。目前德國(guó)東北部6個(gè)州，包括柏林參與了這個(gè)項(xiàng)目，系統(tǒng)的靈活性是這一項(xiàng)目的主要訴求。“我們希望通過(guò)一些嘗試，進(jìn)行創(chuàng)新型服務(wù)模式的探索和數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)的建立”，WindNODE項(xiàng)目主任Markus Graebig解釋道。

這一項(xiàng)目由德國(guó)能源署與50 Hertz牽頭，并聯(lián)合了50多個(gè)合作伙伴研究如何應(yīng)對(duì)新能源并網(wǎng)所產(chǎn)生的變化，項(xiàng)目預(yù)算7000萬(wàn)歐元。不同于以往側(cè)重居民的項(xiàng)目，這一項(xiàng)目關(guān)注的是大工業(yè)用戶比如西門子、寶馬以及社區(qū)整體的靈活性。預(yù)計(jì)將于2020年底完成。

這或許是電網(wǎng)阻塞管理更高效的方式，同時(shí)還能避免棄電。據(jù)Graebig介紹，一旦輸電網(wǎng)或者配電網(wǎng)出現(xiàn)擁堵，電網(wǎng)操作員能夠購(gòu)買靈活性來(lái)避免這個(gè)阻塞和因?yàn)樾履茉礂夒娝Ц兜难a(bǔ)償。這一平臺(tái)目前正在搭建，今年10月或11月會(huì)進(jìn)行第一輪測(cè)試。

正如WindNODE正在關(guān)注部門間集成優(yōu)化，德國(guó)也將能源轉(zhuǎn)型的目光看向此前少有涉及的供熱、交通等領(lǐng)域，然而這些領(lǐng)域的變革卻遠(yuǎn)未能達(dá)成。