隨著氣候變化問題引發(fā)全球關(guān)注，清潔低碳成為新一輪全球能源轉(zhuǎn)型的主要方向。從世界經(jīng)驗(yàn)看，各國在發(fā)展過程中都經(jīng)歷了能源轉(zhuǎn)型，但是不同國家所走過的道路不盡相同。其中，德國作為能源轉(zhuǎn)型先行國之一，其發(fā)展模式被多國效仿。如何借鑒德國經(jīng)驗(yàn)，亦是中國一直在思考的問題。

近日，中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院邀請(qǐng)了有著近15年任職經(jīng)驗(yàn)的德國能源署前總裁斯蒂芬˙科勒對(duì)德國能源轉(zhuǎn)型的背景、過程以及存在問題進(jìn)行了介紹并深度探討對(duì)中國的啟示。

“能源轉(zhuǎn)型一定是要以二氧化碳減排為目標(biāo)的轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)型不要談方法，而是要目標(biāo)管理。”斯蒂芬在其題為《能源轉(zhuǎn)型2.0：德國面臨的機(jī)遇挑戰(zhàn)及對(duì)中國的啟示》的演講中表示。

以德國為鑒，斯蒂芬認(rèn)為德國能源轉(zhuǎn)型過程中存在幾方面的問題可供中國探究。

政策--可再生能源法

實(shí)際上，德國能源轉(zhuǎn)型不是從退出化石能源、減排二氧化碳開始的，而是源于反核的訴求。其在能源轉(zhuǎn)型過程中發(fā)展出了兩大目標(biāo)，一是退出核電，預(yù)計(jì)2022年最后一個(gè)核電站退出現(xiàn)役。二是以1990年為基準(zhǔn)，到2050年將二氧化碳排放量減排80%至95%。

在此過程中，政策因素在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮了重要作用。德國頒布了《可再生能源法》，使得可再生能源領(lǐng)域的投資成為無風(fēng)險(xiǎn)、高利潤的投資領(lǐng)域，為可再生能源份額的提高提供了法律保障。

據(jù)了解，德國在2000年時(shí)，可再生能源比例僅有5%，而當(dāng)下可再生能源比例已高達(dá)33%，其中光伏表現(xiàn)尤為強(qiáng)勢。

不過，在斯蒂芬看來，《可再生能源法》同時(shí)帶來了德國能源轉(zhuǎn)型所遇到的最大的挑戰(zhàn)。一方面，可再生能源優(yōu)先上網(wǎng)、其余能源競價(jià)上網(wǎng)對(duì)電站造成負(fù)擔(dān)，發(fā)電多時(shí)其余能源難上網(wǎng)，用電不足時(shí)煤電等電力資源又供不上。

另一方面，負(fù)電價(jià)的出現(xiàn)使得在電多的情況下，拿走多余的電則需要國家倒貼。這些問題意味著電力市場不再是一個(gè)完整的市場化、智能化的系統(tǒng)，無法調(diào)動(dòng)人們生產(chǎn)、使用可再生能源的積極性。

“國家用法律形式保障做電站的業(yè)主能將電能賣出去，所以沒有人關(guān)心這些電是浪費(fèi)了，還是對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生了壓力。”斯蒂芬認(rèn)為，雖然《可再生能源法》現(xiàn)已修訂，但在當(dāng)時(shí)可再生能源固定電價(jià)20年不變，無條件優(yōu)先上網(wǎng)，而非競價(jià)上網(wǎng)，是非常大的錯(cuò)誤。

對(duì)此，中國社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所副研究員朱彤認(rèn)為，德國所面臨的負(fù)電價(jià)等問題是可再生能源份額提高到一定程度后才出現(xiàn)的問題，但是其可再生能源比例之所以能達(dá)到如此高的份額，恰恰離不開《可再生能源法》的推進(jìn)，中國則與之相反。中國的問題在于相關(guān)可再生能源法實(shí)行幾年后被擱置，沒有強(qiáng)制上網(wǎng)的推進(jìn)使得風(fēng)、光等電力資源在現(xiàn)行市場內(nèi)缺乏競爭力。

波動(dòng)性及電網(wǎng)建設(shè)

“我們的網(wǎng)絡(luò)沒有建好，使得有相當(dāng)數(shù)量的可再生能源不能及時(shí)輸送出去。”斯蒂芬表示，德國犯下的一大錯(cuò)誤是電網(wǎng)建設(shè)沒有與風(fēng)光電的發(fā)展同步。

能源轉(zhuǎn)型下，由傳統(tǒng)化石能源轉(zhuǎn)向可再生能源，而光伏、風(fēng)電兩大電力波動(dòng)性尤為劇烈，波動(dòng)性是目前可再生能源并網(wǎng)建設(shè)、政策制定和行業(yè)運(yùn)營最大的挑戰(zhàn)。為適應(yīng)其波動(dòng)性，也需要電網(wǎng)的配合與改造。

如何解決波動(dòng)性及電網(wǎng)難題？“要么電多時(shí)能存起來，要么電多時(shí)多用，電少時(shí)少用。”斯蒂芬表示，解決這一問題的兩條路徑，一條在存儲(chǔ)側(cè)，一條在用戶側(cè)。其中的關(guān)鍵是建立智能電網(wǎng)系統(tǒng)、智能用電系統(tǒng)。

以電動(dòng)汽車為例，電動(dòng)汽車功率大，如果所有電動(dòng)汽車在同一時(shí)間充電則會(huì)對(duì)城市電網(wǎng)造成壓力，這就需要電動(dòng)汽車智能充電，避免同時(shí)充電。并且需要能夠在電多時(shí)多充，電少時(shí)少充，解決電力過剩或不足的問題，這些就是智能電網(wǎng)所能做到的。

國家發(fā)改委能源研究所研究員劉虹認(rèn)為，能源轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，供應(yīng)端的波動(dòng)性需要靈活性的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)和能源系統(tǒng)都要智能化。其表示：“未來轉(zhuǎn)型之路還很長，可再生能源會(huì)越來越從整體性、系統(tǒng)性和長期性下手，這是中國可以學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)。”

未來能源形態(tài)

供應(yīng)端的波動(dòng)性與需求端的靈活性之間的調(diào)節(jié)需要系統(tǒng)化的配合，除電網(wǎng)建設(shè)外，斯蒂芬認(rèn)為，可再生、易儲(chǔ)存的氫能會(huì)是未來能源形態(tài)上解決能源問題的主力。

“氫氣與二氧化碳可以合成天然氣，進(jìn)入天然氣網(wǎng)絡(luò)。沼氣、氫氣、天然氣這三種氣體燃料是未來的重要能源，都可作為存儲(chǔ)能源。”斯蒂芬表示，電力和氣體會(huì)是未來能源的兩大支柱。

目前氫能應(yīng)用面臨的問題是，從制造到儲(chǔ)存，再到使用，氫能的價(jià)格仍處于較高水平，難以推廣普及。

中國能源轉(zhuǎn)型過程中逐步形成以電力為轉(zhuǎn)換中心的能源供給結(jié)構(gòu)，計(jì)劃在終端能源結(jié)構(gòu)中，電力占比將由2015年的22%逐步提高到2030年的30%，2050年進(jìn)一步提到38%左右。同時(shí)大力加強(qiáng)天然氣供給能力。

“未來的能源形態(tài)，一定是混合型的能源形態(tài)。但是具體走哪一條路，每個(gè)國家都會(huì)有差別。”朱彤認(rèn)為，中國未來能源系統(tǒng)無疑是多元的，但是由于各個(gè)國家起點(diǎn)、技術(shù)、設(shè)施等條件不一樣，選擇也會(huì)不一樣。

針對(duì)中國能源轉(zhuǎn)型，斯蒂芬建議：中國能源轉(zhuǎn)型需要以二氧化碳排放的減少作為衡量一切的標(biāo)準(zhǔn)。以此為中心，配合跟上必備的智能電網(wǎng)、智能用電等建設(shè)。同時(shí)，能源轉(zhuǎn)型需要全民的參與，一定要發(fā)揮民眾的積極性和力量。

不過，與德國成熟的經(jīng)濟(jì)體、法律、預(yù)算相比，中國是發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)體，供應(yīng)端、需求端、能源及消費(fèi)都在不斷變化，如何轉(zhuǎn)型需要深思。同時(shí)，中國的能源轉(zhuǎn)型有著清潔低碳、經(jīng)濟(jì)高效以及安全可靠的高質(zhì)量能源體系追求，到2050年如何才能做到將短期與長期規(guī)劃結(jié)合起來向高質(zhì)量邁進(jìn)？

“能源轉(zhuǎn)型只是剛剛開始，艱巨的事情還在后面，能源轉(zhuǎn)型沒那么簡單。”斯蒂芬表示，希望有創(chuàng)意的科學(xué)家、工程師能夠共同利用創(chuàng)新解決這些問題。