前不久，德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局（能源監(jiān)管機構(gòu)）發(fā)出警告：沒有俄羅斯天然氣，德國熬不過冬天。如果北溪一號天然氣管道不能恢復(fù)正常供氣或繼續(xù)限制流量，德國能源形勢可能會進一步惡化。這意味著因天然氣緊缺帶來的價格猛漲必然傳導(dǎo)到終端用戶。作為主要調(diào)節(jié)電源的燃氣發(fā)電受阻，難以配合新能源發(fā)電項目運行，電力的穩(wěn)定供應(yīng)將面臨很大風險。更為悲觀的預(yù)測是，能源短缺的狀況會持續(xù)3~5年，成本繼續(xù)上升，德國正面臨由能源危機而引發(fā)的國家危機，歐洲最大的經(jīng)濟體將走向衰退。不難發(fā)現(xiàn)，這與德國長期以來致力于能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的目標背道而馳，令人扼腕嘆息。

（來源：微信公眾號“能源評論•首席能源觀”作者：張運洲）

多年來，德國的能源轉(zhuǎn)型被津津樂道，似乎已成為國際上的樣板，我國新能源補貼政策的研究制定也不難看到德國的影子。但自俄烏沖突發(fā)生以來，包括德國在內(nèi)的歐洲國家經(jīng)歷了能源供給短缺、價格飆升的困局，也暴露了能源轉(zhuǎn)型的復(fù)雜性和長期性。縱觀德國的能源轉(zhuǎn)型歷史，并對其實踐成果進行分析評估，能為我國的能源電力高質(zhì)量發(fā)展提供有益鏡鑒。

能源轉(zhuǎn)型的先行者

德國是歐洲第一大經(jīng)濟體，一次能源消費總量從2005年的4.8億噸標煤降至2019年的4.3億噸標準煤（國際能源署數(shù)據(jù)），目前能源進口依存度（凈進口量與可用總能源的比率）約為64%，尤其在原油和礦物油產(chǎn)品方面，德國的進口依存度高達97%，天然氣則為89%，煤炭為44%。自20世紀90年代起，德國推行能源轉(zhuǎn)型政策，2020年可再生能源發(fā)電量占比達到46%，在大國中位居前列。德國能源轉(zhuǎn)型的動因主要源于三方面，一是20世紀70年代的石油危機使德國不堪重負，發(fā)展可再生能源可以實現(xiàn)就近供應(yīng)，減輕經(jīng)濟負擔；二是應(yīng)對氣候變化，降低溫室氣體排放量；三是降低化石能源的進口依存度。經(jīng)過30多年的轉(zhuǎn)型實踐，德國的能源轉(zhuǎn)型取得了顯著進展，成為歐洲乃至世界的先行示例。德國的電力結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，可再生能源發(fā)電量比例已由2000年的6%上升到2020年的46%，其中風電和太陽能發(fā)電量占2020年總發(fā)電量比重大于31%。德國還制定了2030年將可再生能源發(fā)電量提升至65%的目標。在需求側(cè)，德國一直推進能效提升行動，特別是在建筑領(lǐng)域，采取技術(shù)創(chuàng)新和政策措施等綜合手段持續(xù)改進能效。有數(shù)據(jù)表明，德國在過去30年將能效提升了近30%。

風電和光伏發(fā)電迅猛增長

德國能源轉(zhuǎn)型成功的標志是風電和光伏發(fā)電得到了迅猛增長，占比持續(xù)上升，這主要取決于三個因素。

首先，此成果離不開政府的強力推動。德國于2000年首次頒布《可再生能源法》，后根據(jù)執(zhí)行情況和效果進行了8次修訂，內(nèi)容涉及新能源上網(wǎng)電價調(diào)整、補貼分攤、并網(wǎng)技術(shù)管理要求以及如何參與電力市場競爭等。2022年7月8日，德國政府審議通過了包括《可再生能源法》在內(nèi)的能源政策一攬子法案修訂，旨在加快可再生能源發(fā)展，強化聯(lián)邦政府應(yīng)對天然氣發(fā)電不足緊急調(diào)用備用電力（比如煤電）的政策選擇等。持續(xù)的修訂是由于法律在實施的不同階段暴露出一些問題，比如過度補貼造成資金入不敷出和消費者負擔上升過快的問題、新能源發(fā)電新增規(guī)模與電網(wǎng)發(fā)展不匹配問題、全額保障收購帶來的效率損失問題等。政府通過制定出臺《可再生能源法》和滾動修訂來從法律上激勵風電和光伏發(fā)電的開發(fā)，在相當長時期內(nèi)以固定價格收購其上網(wǎng)電量并實行全額收購，有力促進了新能源發(fā)展。

其次，公眾對能源轉(zhuǎn)型的認同度高，也能夠承受較高的電價。德國社會對于生態(tài)環(huán)境有著強烈的危機意識，大多數(shù)人對于擺脫化石能源持支持態(tài)度，并愿意為此付出經(jīng)濟代價。

最后一個因素是用好了市場這只無形的手。自2017年起，德國政府不再以指定價格收購綠色電能，而是采用拍賣競價機制來確定每年能享受補貼的新能源開發(fā)規(guī)模和投資者。這不僅推動了新能源技術(shù)進步、成本降低和效率提升，也減輕了消費者的負擔。

由于風電和光伏發(fā)電固有的間歇性，很多專家擔心用戶的供電質(zhì)量和可靠性指標會有所下滑。但實際上，德國多年來全國負荷趨于穩(wěn)定，2020年最高負荷為7600萬千瓦，僅常規(guī)電源裝機總量就達到1.1億千瓦，加上跨國聯(lián)絡(luò)線2000萬~3000萬千瓦的交換能力，合計遠超過最高負荷，確保德國即使不計新能源發(fā)電量，也能支撐起全社會用電需求。在調(diào)度管理上，長期以來德國實行“自下而上”的“自平衡”運行模式，全國有2700個平衡單元，實時運行中各平衡單元偏差由四大輸電網(wǎng)運營商統(tǒng)籌負責，從而顯著降低整個系統(tǒng)的平衡壓力。根據(jù)德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局的公開資料，2020年電網(wǎng)終端用戶平均停電時間創(chuàng)造2006年以來的最短紀錄，為10.73分鐘。由此可見，隨著可再生能源占比持續(xù)增加，在分布式新能源加快發(fā)展的背景下，其供電可靠性并未受到影響。

轉(zhuǎn)型之路突遇“寒冬”

2021年，國際上包括一次能源在內(nèi)的大宗商品價格大幅上漲，給世界各國的經(jīng)濟社會運行帶來較大沖擊。特別是俄烏沖突爆發(fā)以來，歐洲國家飽受能源短缺和價格飆升之苦，德國也是深受其害，預(yù)計今年冬天天然氣大量短缺，屆時大量工廠將很可能暫停運轉(zhuǎn)。近日，德國副總理兼經(jīng)濟和氣候保護部長羅伯特·哈貝克在接受媒體采訪時表示，德國企業(yè)將不得不停止生產(chǎn)、解雇工人，供應(yīng)鏈將崩潰，人們不得不貸款支付取暖費。此輪能源危機深受地緣政治沖突的影響，其結(jié)果是歐洲蒙受的損失不可估量，德國首當其沖，危機何時結(jié)束，尚有很大的不確定性。回顧德國的轉(zhuǎn)型之路，從能源轉(zhuǎn)型的“樣板”到如今深陷能源危機的局面，有三點教訓(xùn)值得正在經(jīng)歷能源轉(zhuǎn)型的大國汲取。一是德國的能源戰(zhàn)略不夠成功。德國早在2013年就宣布將于2022年關(guān)閉所有核電站，2019年宣布2038年前淘汰煤電，騰出的空間由新能源發(fā)電和氣電彌補。但目前核電和煤電發(fā)電量總計超過三分之一，這樣的激進戰(zhàn)略致使德國在當前的能源危機面前舉步維艱。一方面，失去俄羅斯氣源使德國氣電出力大打折扣，冬季取暖能源缺口很大；另一方面，增加的新能源發(fā)電彌補不了核電和煤電激進退出所造成的缺口。據(jù)最新報道，德國和歐洲其他多國計劃重啟煤電度過這場危機。可以說，德國的能源戰(zhàn)略忽略了國家的能源安全和外部抗風險能力，短期目標和中長期目標脫節(jié)，遠水解不了近渴，不能說是成功的戰(zhàn)略。二是新能源補貼政策難以為繼。德國的補貼政策雖然刺激了光伏發(fā)電和風電的快速發(fā)展，但羊毛出在羊身上，高額補貼同樣帶來高電價問題。2015年，德國居民用電量占比為26%左右，其平均價格為2~2.4元/千瓦時，在西歐國家中是最高的，其中新能源補貼附加在居民電價中占比達到20%以上，家庭用電負擔沉重，后來的補貼退坡政策也是不得已而為之。三是電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施滯后問題始終未能解決。德國的新能源早期主要采用分散開發(fā)的模式，考驗的是配電網(wǎng)的適應(yīng)水平和接納能力。近年來，隨著北海及波羅的海風電的規(guī)模化開發(fā)，北電南送問題逐步顯現(xiàn)。新建南北直流輸電通道的方案進展緩慢，主要是由建設(shè)輸電走廊涉及征地難度大、環(huán)保政策制約、周期長、干擾多等因素造成的。從某種意義上講，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施滯后是影響德國新能源繼續(xù)大規(guī)模增長的主要瓶頸。

激進轉(zhuǎn)型必有代價

通觀德國能源轉(zhuǎn)型，我國也能從中得到三點啟示。

第一，能源安全始終是首要目標。推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、應(yīng)對氣候變化是人類的共同使命，大力開發(fā)風電及太陽能發(fā)電是加快能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略性舉措，必須長期堅持。然而，能源轉(zhuǎn)型必須建立在確保能源安全的基礎(chǔ)之上，先立后破，不能急于求成。德國能源戰(zhàn)略的失誤源于激進的棄核棄煤政策。其傳統(tǒng)能源的供應(yīng)主要來源于外部，由于俄烏沖突何時結(jié)束難以預(yù)料，德國的能源危機注定會持續(xù)幾年，德國尋求俄羅斯能源替代方案的經(jīng)濟代價預(yù)計會更高，加之新冠肺炎疫情和通脹沖擊，若出現(xiàn)經(jīng)濟衰退就不足為奇了。相比之下，我國政府一直高度重視能源安全問題，反復(fù)強調(diào)立足國情推動煤炭清潔低碳高效開發(fā)利用，抓住機遇大力發(fā)展可再生能源，截至目前成功地應(yīng)對了此輪全球性能源危機。這充分證明了我國政府高水平的戰(zhàn)略預(yù)判能力和宏觀調(diào)控能力。

第二，長遠來看，發(fā)展新能源能夠明顯降低能源供應(yīng)風險。據(jù)英國石油公司統(tǒng)計，2021年全球化石能源消費占比仍達到82%左右，石油、天然氣和煤炭跨國貿(mào)易主要依靠美國、俄羅斯、中東等國家及地區(qū)，存在因政治、經(jīng)濟、軍事干預(yù)而中斷的風險，給世界能源安全帶來持久的憂患。另外，風電和太陽能發(fā)電資源豐富，分布相對均衡，隨著技術(shù)進步和成本下降，開發(fā)潛力巨大，就地就近分散供應(yīng)是減少化石能源集中配置風險的有效對策。經(jīng)歷本輪能源危機，國際上也得到了新能源發(fā)展步伐還需進一步加快的啟示。我國也應(yīng)從中汲取教訓(xùn)，加大新能源的發(fā)展力度，提高抵抗能源風險的能力。第三，應(yīng)樹立系統(tǒng)思維，推動新能源高比例融合發(fā)展。按照目前的趨勢，我國新能源在未來相當長時期內(nèi)將保持高速增長。新能源出力具有間歇性的特點，而用戶的可靠性指標又不能降低，這給電力系統(tǒng)保供帶來的挑戰(zhàn)不可低估。實際上，國內(nèi)專業(yè)機構(gòu)對新型電力系統(tǒng)發(fā)電的構(gòu)建和運行規(guī)律的認知尚處于初級階段，比如，構(gòu)建一個區(qū)域級高比例新能源發(fā)電（電量占比為30%~60%）的仿真型電力系統(tǒng)，并進行電力電量平衡仿真研究、穩(wěn)定特性解析的案例至今沒有出現(xiàn)，在這方面德國的現(xiàn)有經(jīng)驗值得借鑒。

下一步，我國應(yīng)抓緊研究論證，堅持以電力為中心推進能源轉(zhuǎn)型，堅持電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲整體協(xié)同配置，堅持電源的多元化路徑，堅持電源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。一邊發(fā)展，一邊探索，不斷解決暴露出來的問題，為我國的能源轉(zhuǎn)型提供有力支撐，助力“雙碳”目標順利實現(xiàn)。

（作者系國網(wǎng)能源研究院原院長）