“Agora能源转型”对2014年前三个季度的数据分析显示,可再生能源首次超越了褐煤,退居第二位的褐煤占电能消耗的26.3%。一年前褐煤尚领先于可再生能源。同时分析结果也显示硬煤(18.5%)是德国第三大发电来源,其次是核能(16%)和燃气(10.2%)。
统计的基础是德国发电及耗电数据,“Agora能源转型”定期对这些数据进行分析,用于其新版互动式在线“Agora计量器”。通过该网页上收集的实时图表,可以非常清晰地看出可再生能源和传统电厂分别占电耗的比例以及目前电耗的结构组成。分析显示2014年一月至九月风能(9.5%)和生物质(8.1%)是最重要的可再生能源载体,其次是太阳电能(6.8%)。但是一天中各个时段及一年中各个季节中光伏发电的产量会产生波动。
据“Agora能源转型”报道,在某些时段内德国所有电耗中的三分之一来自于光伏发电。太阳发电功率的尖峰是2014年的六月六日,当日13时左右输入电网的太阳电能达2420万千瓦。弗劳恩霍夫太阳能系统研究所在七月已经宣布可再生能源已经取代褐煤成为最重要的发电能源载体。与其他同类统计数据不同的是,弗劳恩霍夫研究所统计的不是电耗,而是总发电量。根据联邦能源与水经济协会的数据,2014年前两个季度(一至六月)可再生能源占国内总电耗的28.5%。
二、辩论--未来电采暖(风电供热)潜力如何?
布伦瑞克工业大学建筑与太阳能技术研究所所长Norbert Fisch教授和海德堡能源与环境研究所(ifeu)科研学者Amany von Oehsen博士分别针对这一问题发表了意见。
正方——布伦瑞克工业大学Norbert Fisch教授【Norbert Fisch教授是布伦瑞克工大建筑与太阳能技术研究所的所长并兼任斯图加特EGSplan公司执行总裁。】
油供暖时代的结束已经指日可待,在今后几十年过渡时期可能更偏向于使用天然气,但是长期而言,结合分布式可再生能源载体的使用,越来越“绿色”的电网将主导建筑及社区的能源供应。我们将迎接一个“电的社会”,电将逐渐成为“一次能源载体”。
用电供暖未来潜力巨大:优选年能效比高于3的电热泵结合与建筑物一体化的光伏设备。
可再生能源在电力市场的比例逐渐增加,使电网电力的一次能源系数(接近2)和碳足迹持续下降,因此在电热泵系统与传统燃油和燃气锅炉的比较时,更加突显电热泵的生态环保性。
即使是住宅建筑屋顶上小型的光伏设备其成本也低于普通的家用电,因此建筑物内应该使用光伏设备发电(自发电)。如果建筑物内安装电热泵和较大的热蓄能设备,结合适应性调节装置,可以显著提高与建筑物一体化的光伏设备自发电的比例。自发电比例增加可以减轻公共电网的负担。利用可逆热泵(制冷机)实现“光伏电制冷”也是值得探究的一种未来选择。
未来短期或长期储存过剩电能将有着重要的意义。除已经普遍使用的热蓄能(建筑体蓄热、热水蓄热)以外,现在又开始允许使用的固体物质蓄热(“夜间蓄热供暖”)也是一个选择,但是在使用时尚需稍作调整。在实施能源转型的过程中应对各种“电转热”技术加以研究。
德国在能源方案中制定了分布式能源供应的目标,欧盟建筑指令的目标是至2020年新建建筑达到“近零能耗建筑标准“,为了实现这两个目标,电力市场和热力市场相互靠拢是十分必要的。因此“用电供暖”的作用将非同小可。
反方——AMANY VON OEHSEN博士,海德堡能源与环境研究所,IFEU【Amany von Oehsen博士是海德堡能源与环境研究所(ifeu)能源专业的学者】
目前在“电转热”方面,各方在尝试不同的方案,通过使用灵活的电暖器供暖来充分利用光伏和风力发电产生的过剩电能。目标是:将波动较大的发电设备更好地融入能源供应系统。城市供应公司和能源供应商安装兆瓦级别的电热锅炉,夜间蓄热供暖试图打着“风电供暖”的生态牌子再度进入市场。但是通过电采暖能实现什么生态目标呢?
保证“电转热”有利于生态环境的前提是使用来自可再生能源的电能,因此回答这一问题时必须从短期和长期角度区分用电供暖在能源供应体系中的意义,长期来讲风能和太阳发电将是能源供应体系的主力军。但是今后五年内,电能过剩(即可再生能源发电量高于德国电力总需求量)发生的概率屈指可数。目前电网传输瓶颈或负电价(可再生能源电过量时电力公司需给用电客户支付电费所以出现“负电价”)可能造成了局部地区短时电能过剩。因此,首要的任务是寻找电网扩建和优化方案,或建造灵活的发电园区,其生态意义远优于将电能“白白用于供暖”。
电锅炉可以用于示范或提供调节性能源,因为长期来看预计德国将出现大面积电能过剩,尤其在工艺热能市场,电锅炉与化石能源相比是一种效率较高的技术。但是淘汰夜间蓄电暖气无论是长期还是短期都有利于气候保护。因为热泵技术在气候平衡方面比它好三倍。在“智能供热战略”的框架中扩大热泵的使用,即在既有建筑改造中使用智能连接热泵技术,将是未来供热领域实现脱碳的关键。但是实现脱碳的前提是:有效的、成熟的碳排放交易和继续大力推进可再生能源发电设备的扩建,如果是这样的话用电供暖也会拥有一个广阔的未来。