为了使能源转型计划能成功开展,电网必须能负荷成千上万的太阳能发电板和风力涡轮机,以及能够连接海上风电场的地方自治的电网,这样可以间歇性地向陆上电网输送大量的电力。
翻开德国的能源分布图,可以一目了然地看见德国北部是风场的积聚地、南部巴伐利亚州是太阳能光伏的积聚地。而这些地方离即将关闭核电厂的地方远,所以需要建立新的电网,并且使用特高压直流输电。
根据德国联邦经济与科技部的数据显示,德国电网发展计划需新建2800公里电网线,2900公里的老电网线路需更新升级换代。今年1月,德国政府斥资1.5亿欧元,用于改善电力网络的研究。去年,政府还宣布,将安装长达4000千米的高低压电力线路,预计总输电量能达到100亿瓦特。但是目前面临的问题是,德国电网的建设完全跟不上计划,建成量还不到300公里。
造成新建电网速度缓慢的一个重要原因就在于“邻避效应”,民众谁都不愿意为建立电网占用自己的一个花园或是一寸土地。但是这项计划势在必行,如果不成功,也就等于德国的能源转型计划会失败。
不过德国已经想出了一个办法。7月,德国四大发电集团、经济科技部与德国联邦环境、自然保育及核能安全部签署了一份重要的协议:决定将联合人民共同投资德国电网改造,实现利益共享。截至2023年,德国电网整体投资额将在200亿欧元 (不包括额外的海上风电农场电缆铺设),其中允许15%的投资来自于民众。
当然,这一消息出台后,德国整体反应较为积极。“不过,更多的可再生能源讯号将要等到大选之后才会释放。 ”德国多位部委官员表示。
电能储存设备亟需发展
“我们并没有能预见到太阳能光伏板价格下降得如此之快,这加速了德国能源转型的步伐。 ”德国联邦经济与科技部的能源转型协调主任苏珊娜·卡塞尔表示。她口中的 “加速”其实还隐含着另一层意思:低廉的光伏板促进了德国装机量的上升,同样也影响了德国既定的计划。因为,德国的基础设施根本没能为可再生能源的发展做好充分准备。
由于可再生能源发电并不稳定,风忽停忽起,阳光忽明忽暗,因此如果过度依赖可再生能源,那么电网就会呈现不稳定的状况,这时或通过储存技术进行调节。但德国已有的储能设备并不成熟。卡塞尔介绍,目前较为成熟的技术为热能储存和热供应概念下的储存。
为了实现“绿巨人”的目标,德国目前每年投资超过15亿欧元用于能源研究。它的主要目标之一是改善并建立多个贮存系统,例如斯图加特的P2G工厂。 P2G技术是一个理想的方式,来应对太阳能和风能发电不太稳定的问题。在晴天或是有风的天气,多余的电可以用来制造甲烷,当无风或是天色黑暗时,这些甲烷可以被存储然后燃烧发电。
从今年5月起,德国正式启动对太阳能电池系统储存的补贴政策。如果个人为太阳能装置购买新的储存电池,将从国家那里得到最多660欧元/千瓦的补贴。第一年该补贴总额达2500万欧元。储存电池将帮助依赖太阳光照的电力根据个体能源需求相应分配。去年德国生产的太阳能电力比前一年增加47%。储存电池将减轻电网压力,稳定电流价格。
重新掀起用煤热潮
在法兰克福以东有个小镇,德国能源巨头意昂集团在这里拥有5个煤电机组。其中最悠久的那个建造于1965年,其燃料能源转化率约32%。对意昂集团来说,无论从环保角度还是经济效益角度,这样的发电机组完全应该被淘汰了。因此,当今年1月1日,最历史悠久的那个发电机组的运营许可证到期时,意昂集团并没有什么意外。
意昂集团原本计划从今年5月开始拆除该机组核心组件,并在年底前撤离相关工作人员。没想到,6月30日,意昂突然收到一份紧急信件,要求必须保留这个煤炭发电机组,并将其运作以稳定电网,不得拖延。
事实上,由于美国天然气生产快速发展,美国过剩的煤炭正在被运往欧洲,在英国和德国重新掀起了一阵疯狂使用煤炭的热潮。煤炭价格低廉,其产生的电量又十分稳定,德国对煤炭的进口量不断增长,这就导致2012年德国的温室气体排放量增加了近2%—这与之前长期下降的趋势形成了巨大反差。
德国环境部长阿尔特迈尔甚至明确表示,未来几十年,需要煤电站来确保能源供应。德国正在建造能生产110亿瓦特电力的煤电站,并且正如德国先前计划的那样,目前约550亿瓦特的产电量不会缩减。
重新大力发展化石能源,这无疑对发展新能源建设是个巨大的讽刺。
他山之石 瑞典绿色证书模式
瑞典气候寒冷,取暖用能源需求庞大,人均能源消费量比日本和德国还多。但该国的石油和天然气等化石燃料资源少,需要进口。另一方面,因为地区广阔,瑞典很早以前就积极发展水力发电。如今发电量最大的依然是水电,占总发电量的45%。
此外,瑞典还在积极利用生物质资源。这里原本就是纸、纸浆产业的聚集地,造纸黑液利用广泛,地区供热的燃料使用木质颗粒。生物能和风能发电占总电量的10%。
瑞典政府长期利用 “绿色证书制度”推动上述可再生能源的普及,取得了良好效果,绿色电力证书制度帮助瑞典增加了超过130亿千瓦时的可再生能源电力生产。 2012年,挪威也加入到瑞典的绿色电力证书体系中,两国合作开通了一个联合的绿色电力证书市场,绿色电力证书能够在两国内交易。
瑞典从2003年起实施电力“绿色证书”制度。相比德国,瑞典的这套体系最大的好处就是,政府对电价的干预降到最低—国家只负责提供一个强制性的基础配额,之后的可再生能源电价完全通过市场机制调节。