能源轉型悖論與脫軌的碳排目標

但德國同時面臨著復雜的處境——發(fā)電結構的改變并未使碳排放下降，德國正經(jīng)歷能源轉型的悖論。歐洲環(huán)境署發(fā)布的報告稱，德國在歐洲經(jīng)濟增速最慢，卻又是唯一一個碳排目標不在軌道上的國家。

2014年，德國政府細化了具體的氣候目標，計劃到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95%。為此，可再生能源占總能源消費的比例在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電力消費總量的80 010(2015年為31.6%)。

然而根據(jù)德國聯(lián)邦經(jīng)濟部2016年發(fā)布的能源轉型監(jiān)測報告，評審專家認為德國很可能無法達成2020年的排放目標和其他關鍵的Energiewende目標，并警告稱這將對整個項目的信譽造成損害。

因此，2016年11胃，德國政府同意根據(jù)巴黎氣候協(xié)議，調(diào)整2050年氣候行動計劃的基本框架。其措施包括降低個別經(jīng)濟部門(農(nóng)業(yè)、工業(yè))溫室氣體排放的目標，但到2030年能源領域將必須削減約現(xiàn)在一半的排放量，到2050年對能源業(yè)基本上要實現(xiàn)零排放。今年，新政府為此再度提高了可再生能源的目標，計劃到2030年將占到德國電力消耗的65%。

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

在《清潔能源通訊》總部的討論室，主編Sven Egenter在電子展板上點開一張2017年德國各行業(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)量和里程也相應在增加，這些汽車總計消耗的化石燃料并沒有減少”，Egenter向eo記者解釋道。

2009年經(jīng)濟危機后，德國碳排放一路上升的另一推手則是電力生產(chǎn)的碳排放沒有下降。“一方面，我們在投資可再生能源以減排，另一方面，煤炭用量的增長又提高了排放量”，Egenter分析道。可再生能源發(fā)電的特性使得德國在夏季和白天可利用更多的太陽能，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碳排放造成影響。用可再生能源替代核電無可厚非，但相對來說，核電排放較低，因此替代階段的挑戰(zhàn)更大。Egenter稱，德國正在想辦法解決這個問題，目前國內(nèi)有8 010的電出口到其他歐洲國家，這說明電力是過剩的，另一方面也表明，減少煤電也不會對本國電力供應造成什么影響。

碳排目標的脫軌再一次印證了德國能源轉型的顯著特征：政府政策、公眾支持以及能源消費成本升高是德國棄核減煤實現(xiàn)轉型的基礎，但這也同時面臨著更多的矛盾和風險。他們有更大機會去構筑能源新世界，也注定會遭遇來自內(nèi)部、外部的多維挑戰(zhàn)。尤其作為財富建立在煤炭和核能科技領先的發(fā)達工業(yè)國家，是否能付得起能源轉型的代價?

退核后時代的危機?挑戰(zhàn)進行時

德國政客有時會把能源轉型與美國“阿波羅號”登月相比。時任聯(lián)邦外交部長的Frank-Walter Steinmeier在2012年的一場公開演講中曾說： “每個國家隔數(shù)十年就需要一個特大項目以激勵公眾，在美國這個項目是登月，在德國就是能源轉型。”但相比登月花費的十幾年，能源轉型所需的時間和艱難程度顯然有過之而無不及。

至少在新政府看來，沒有能夠支持未來高比例可再生能源體系的基礎設施，德國能源轉型很難取得成功。目前，能源轉型取得最大的成功是可再生能源發(fā)電量的快速增長，這其中很大一部分來自風電。但風資源區(qū)主要位于北方，而德國南部和西部的工業(yè)區(qū)才是中心負荷區(qū)，因此，電網(wǎng)的運輸能力成為德國進一步擴大可再生能源電力利用的瓶頸。

目前德國南北之間已有一條3.5萬公里的輸電線路，可它并不能完全承載足夠的電力。尤其當北部風電高發(fā)時，大量廉價的風電進入電力市場，推低了批發(fā)電價，德國南部和奧地利的用戶希望購買更多電力，但由于風電不能運送到南部的用戶，因此電網(wǎng)必須快速呼吁南部發(fā)電站發(fā)電，并支付高于市場的價格。同時，北方的風電機組又需要停發(fā)，這時發(fā)電商必須得到補償，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2022年德國南部的核電機組退役時，因阻塞造成的后果將變得更糟。

能源部長Peter Altmaier在今年3月的一次會議中說道：“我們?nèi)绻陔娋W(wǎng)的擴建方面取得進展，Energiewende才將取得成功。”

事實上，為解決“北電南送”的問題，德國輸電網(wǎng)運營商和聯(lián)邦政府正通過加速建設南北輸電線緩解，計劃到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。

而德國是一個人口密度很高的國家，這意味著電網(wǎng)建設難度要高于其他歐洲國家。該計劃提出數(shù)年，卻經(jīng)常遭到社區(qū)居民的反對，公眾抗議活動層出不窮，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，大型輸電網(wǎng)通過規(guī)劃和建設所需的平均時間大約是10年”，德國電網(wǎng)運營商50Hertz的一位項目負責人告訴eo記者。Sven Egenter也談到了德國電網(wǎng)建設周期長的問題，他將其稱作“德式民主”( Germandemocracy)。

“歐洲其他國家在設計基礎設施項目時都沒有德國的顧慮多，但我們也確實需要這么長的時間。每個人都希望能源轉型，但只要改變他們后院內(nèi)的某些東西，他們就會反對。比起對周邊景觀造成破壞，德國民眾更愿意支付高昂的電價，這就是德國做派。”

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

“50HZ較為幸運地已經(jīng)有了新的輸電線，這條線路造價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”，德國電網(wǎng)公司50Hertz能源市場發(fā)展部主任JohannesHenkel表示。這恰是“德式民主”復雜性的反映——每個涉事群體的利益都要得到兼顧。

不過，在與當?shù)鼐用穸啻畏磸偷慕簧嬷校娋W(wǎng)公司也學習到了如何有效與居民溝通，并建立了對話機制。他們通過將示范項目開放給公眾參觀，讓公眾了解在能源轉型中他們在做什么，如50Hertz就有20多個開放點。其次，邀請文藝、電影界的專家參與，構建能源轉型的故事性。此外，還與年輕的藝術家合作，展出藝術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，這是用于與公民對話的專車，不只在柏林行駛，對話車還會開往別地，與因電網(wǎng)擴張受到影響的居民溝通交流。

“我們愿意在早期投資這種對話機制。比起其他行業(yè)，電力的不足之處在于新電網(wǎng)不能給當?shù)鼐用駧砜吹靡姷暮锰帲热缧薷咚俟纺茏屇阈旭偟酶欤伖饫|可以擁有更高速的網(wǎng)絡。我們曾到鋪設電纜的社區(qū)，但是和當?shù)鼐用窠簧媸掷щy，因此我們建立了新的對話機制，如何與公眾溝通也是一家公司需要學習的。”Johannes Henkel在接受eo記者采訪時稱。

電網(wǎng)擴張只是第一步，未來十年新能源并網(wǎng)會先迎來兩方面變革：一是區(qū)域間的互聯(lián)互通;二是不同領域間的集成優(yōu)化(sector integration)。這意味著未來電網(wǎng)將綜合考慮電力、供熱以及交通等領域，從需求側管理的角度實現(xiàn)發(fā)用電平衡。 、

這正是WindNODE(東北德地區(qū)能源轉型示范項目)要做的事。目前德國東北部6個州，包括柏林參與了這個項目，系統(tǒng)的靈活性是這一項目的主要訴求。“我們希望通過一些嘗試，進行創(chuàng)新型服務模式的探索和數(shù)據(jù)安全標準的建立”，WindNODE項目主任Markus Graebig解釋道。

這一項目由德國能源署與50 Hertz牽頭，并聯(lián)合了50多個合作伙伴研究如何應對新能源并網(wǎng)所產(chǎn)生的變化，項目預算7000萬歐元。不同于以往側重居民的項目，這一項目關注的是大工業(yè)用戶比如西門子、寶馬以及社區(qū)整體的靈活性。預計將于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)操作員能夠購買靈活性來避免這個阻塞和因為新能源棄電所要支付的補償。這一平臺目前正在搭建，今年10月或11月會進行第一輪測試。

正如WindNODE正在關注部門間集成優(yōu)化，德國也將能源轉型的目光看向此前少有涉及的供熱、交通等領域，然而這些領域的變革卻遠未能達成。