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德国能源结构的“清洁转型”

2015-04-29   中国环境报  李佳慧
 

德国是世界第七大能源消费国,能源消费结构以油气为主。由于自身的油气资源较为缺乏,德国对进口能源的依赖程度很高,德国燃油价格明显高于周边国家,应对石油危机的能力较弱。

严峻的能源形势使德国从 20 世纪 90 年代开始就一直将摆脱对进口能源的依赖作为其能源战略的重点任务。2010 年 9 月,德国联邦经济和技术部在《能源方案》报告中,阐述了德国中长期能源发展思路,明确了到 2050 年实现能源转型的发展目标。

2011 年福岛核事故发生后,德国政府做出了永久放弃核电的决定,并正式提出将能源转型作为其能源政策的主导方针。德国能源转型的宗旨是:2050年提供安全的、可支付的和环保的能源。

德国能源转型的第一个重要标志是可再生能源在未来成为主导能源;第二是能效大幅度提高,到2050年,德国每年的能源生产率要提高2.1%,电耗、油耗和热耗都要大幅度地降低;第三是一次能耗下降,2050年与2008年相比,计划一次能耗要下降50%。

德国采取了哪些重点措施?

为落实能源转型的战略目标,德国采取了一系列重点措施:

第一,加快电网建设。建设大规模输电通道,使主要在德国北部地区的风电资源输送到负荷中心,即德国的西部和南部;修订《能源工业法》,出台了《加快电网扩张法》和《联邦需求规划法》,以缩短规划和审批程序,加快建设进度;发展智能电网,将来配电网不再是传统的辐射式结构,而是拥有大量用户和众多分布式电源的、供需互动的格局,需求侧能够有效地响应电力系统的技术和市场价格信号。

第二,提高电力系统的灵活性。在发电环节,通过技术改造等手段增加火电机组的调峰深度,同时,通过增加储热设施等方式提高热电联产电厂的调峰能力。在电网环节,通过加强电网建设,扩大电网互联范围,发挥互联电网间接储能系统的作用。为保障可再生能源发展所需的电网基础设施及时到位,德国连续出台了一系列电网相关法案。

德国政府还通过提高超高压电网的投资收益率、由可再生能源基金承担部分电网建设改造费用等方式,保护电网运营商的投资积极性。在用电环节,综合运用储能、热泵、电动汽车、智能电表等技术手段,提高负荷的可调节性。

第三,提高能源使用效率。德国能源转型战略提出,到2020年一次能源消费比2008年降低20%,到2050年降低50%。为此,德国联邦经济技术部提供了一系列的信息、咨询和资金服务,包括能效基金、德国复兴信贷银行的建筑装修计划、低息贷款和为中小企业提供的节能资金计划,修订《节能法》提高新建筑能效标准等。

合理的激励制度设计是提高能源效率的关键。为发挥表率作用,德国政府立法,要求在公共项目招标中将能源效率作为重要指标。在建筑领域,不断提高建筑物节能标准,由政府出资设立了 18 亿欧元的建筑物减排改造基金,为建筑物的节能改造和节能设备购置安装提供低息贷款,并采取颁发能效标识的手段鼓励建筑节能。在交通领域,大力发展电动汽车等新能源汽车,通过费税制度的调整,减少化石燃料在交通领域的使用。在工业领域,通过完善能源管理体系以及为节能先进企业减税等方法,刺激企业为提高经济效益而主动采取节能措施。

第四,发展可再生能源。纵观德国可再生能源,风能和太阳能是能源转型的两大关键支柱。德国有关部门测算,到 2022 年,德国风能和太阳能发电量将占可再生能源总发电量的 70%,随后,其占比将持续上升至 80%~90%。

发展可再生能源发电供热,是实现热力行业节能减排的必要手段。从能源消费总量看,到 2020 年,德国热力行业的能源消费预计将达到电力行业的两倍,是实现能源转型目标的重点行业。德国计划通过“以电代气”、“以电代油”等措施,利用可再生能源发电逐步替代热力行业的油气等化石燃料。

2000年,德国通过了《可再生能源法》,对各项政策做出了明确和细致的规定,其中包括两大核心内容:可再生能源电量必须无条件优先入网,可再生能源的上网电价为20年不变的固定电价。德国的《可再生能源法》是世界上首部规定可再生能源上网电价的法律,支撑了能源转型战略落实,为其他国家提供了重要的借鉴作用。

第五,加强能源创新研究。创新和新技术研发是德国能源转型战略成功的关键之一。德国政府2011年启动了3年资助35亿欧元的能源研发计划,重点领域集中在可再生能源、能效、储能和电网技术等方面,重点项目包括更高效、更灵活的H级燃气轮机,储能基金计划项目,未来电网基金计划项目等。

我国可从中收获什么经验?

首先,应加强制度设计,提升电力系统灵活性。增强系统灵活性在电源、电网、用电等各个环节都有许多技术手段可以选择,如在电源环节进行技术改造、增加储能储热装置,在电网环节加强电网互联、提高输电容量,在用电环节发展电采暖负荷、开展需求侧管理等。适应未来我国可再生能源持续快速发展的形势要求,有必要加强对各种技术手段的成本效益研究,通过有针对性的制度设计,提升系统灵活性。

其次,发展可再生能源必须充分考虑社会承受能力,处理好清洁、经济、可靠三者的关系。可再生能源的发展是大势所趋,但不能以单纯追求装机容量为目标,盲目扩大规模。近年来,我国可再生能源发展屡屡突破规划目标,一方面反映规划目标制定缺少科学性,另一方面也导致补贴资金压力增加,配套基础设施难以适应等问题。因此,有必要对超规划发展、超速发展的发展思路和发展方式进行调整,结合国家能源战略发展目标和经济社会发展水平,通过科学的方法确定合理的发展目标预期,并基于目标预期配套相应的保障性政策措施,开展配套电网等基础设施建设。

最后,能源战略应设定长远目标并动态调整。我国能源战略及规划的前瞻性和系统性有待提高,应制定明确、完善的顶层设计和长远发展目标,并通过定期评估机制动态调整。

 



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