導(dǎo)火索：日本福島核事故
德國明確地提出“能源轉(zhuǎn)型”的口號，是在2011年日本福島核事故之后。在此之前，迫于相關(guān)利益集團(tuán)的壓力，德國在2010年曾通過一項新法案，將核電站的關(guān)閉時間由原定的2022年延遲到使用期滿。2011年3月發(fā)生在日本的福島核事故極大地激發(fā)了德國民眾的環(huán)保意識和環(huán)保情緒，要求政府重新調(diào)整核能政策。2011年5月29日，德國總理默克爾做出了被眾多媒體稱之為“歷史性決定”的政策——2022年前關(guān)閉境內(nèi)所有17座核電站。由此，德國成為第一個明確去核化國家，同時，德國政府宣布了一項雄心勃勃的可再生能源計劃：2022年前，將太陽能、風(fēng)能等可再生能源的比重提高到35%左右。
客觀上，德國國內(nèi)能源儲備有限，不足以支撐德國工業(yè)巨大的能源消耗，90%以上的石油和天然氣依靠進(jìn)口，超過60%的煤也需要從國外進(jìn)口。與此同時，世界上大部分的石油和天然氣都儲藏在歐洲之外的少數(shù)幾個國家和地區(qū)，俄羅斯、北非和中東，但這些地區(qū)往往充滿著地緣政治沖突的風(fēng)險，最近的烏克蘭危機(jī)更是讓德國人意識到了政治沖突對能源供應(yīng)所造成的巨大風(fēng)險。煤炭發(fā)電雖然成本相對較低，但是環(huán)境污染嚴(yán)重，而且煤炭資源的利用是不可持續(xù)的，面臨可開采儲量日趨衰竭的風(fēng)險，煤炭不是未來能源發(fā)展的方向;核能雖然干凈清潔，可持續(xù)性強(qiáng)，但日本福島事故讓德國人充分意識到核能利用中所具有的巨大的不可控制的風(fēng)險。這讓德國政府下定政治決心，排除能源利益集團(tuán)的干擾，堅定地將發(fā)展可再生能源作為德國未來工業(yè)競爭力的基石，德國特色的“能源轉(zhuǎn)型”成為了政治精英們的共識。
從80%到80%的開始
德國在兩年前啟動了一個具有世紀(jì)意義的項目， 其目標(biāo)為： 到本世紀(jì)中期為止，將德國能源供應(yīng)奠定 在一個新的基石上。即在今后四十年內(nèi)，將目前傳統(tǒng)發(fā)電量占總發(fā)電量 80%的情況，轉(zhuǎn)變?yōu)檎伎偭?80%的可 再生能源發(fā)電比例，并配備上必要的電網(wǎng)、電廠和蓄電技術(shù)。
德國聯(lián)邦政府于 2010 年 9 月頒布了《能源方案》，用于迎接能源政策和氣候政策方面的挑戰(zhàn)。在世界范圍內(nèi)，一方面是對能源激增的需求，另一方面是化石能源可用數(shù)量在減少。這給能源供應(yīng)安全和能源價格帶來了長期風(fēng)險。另外，大部分化石能源來自 少數(shù)政治不穩(wěn)定的地區(qū)。此外，能源政策面臨氣候保護(hù)的挑戰(zhàn)。在德國，能源消耗造成 80% 的溫室氣體排放。
合理配電，全新智能電網(wǎng)
可再生能源發(fā)電是由分散在各地的眾多小型電廠來完成的。因此，未來的配電網(wǎng)要適應(yīng)雙向電流：因為如果當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)電量超出了當(dāng)?shù)氐碾娏π枨螅瑒t多余的電量可通過配電網(wǎng)輸入到高壓電網(wǎng)中，并傳送至其它地方，以供德國的消費者使用。
智能電表
全新的智能電網(wǎng)最核心的部件是智能電表(Smart Meter)。智能電表不僅能顯示電耗和接收的電量，還 能接收價格建議，并傳送至終端設(shè)備。此外，它還能 調(diào)取系統(tǒng)穩(wěn)定數(shù)據(jù)(電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)頻率)，并傳送 至電網(wǎng)智能節(jié)點。通過這種方式，電網(wǎng)運營商能迅速 掌控電網(wǎng)中的危機(jī)時刻，并及時采取彌補(bǔ)措施。電網(wǎng) 用戶則可以依據(jù)價格提示來優(yōu)化其供電或者電力需求。
值得注意的是，無論實現(xiàn)了什么樣的功能，一定要保證用戶得到合理的性價比。
電網(wǎng)智能負(fù)荷管理
我們可以如此設(shè)想：通過智能電表接收價格信號， 并根據(jù)情況自動開關(guān)電器設(shè)備。比如一個冷藏庫可以在 電價便宜的時段加強(qiáng)用電，以大大降低設(shè)備的運行溫度， 在電價較高的負(fù)荷高峰期，冷藏庫則可以通過緩沖來減 少用電量。電網(wǎng)運行商通過這種有針對性控制需求的方 法，可以減輕電網(wǎng)負(fù)荷并更好地利用電網(wǎng)，保持頻率， 并保證系統(tǒng)的安全性。
初見成效
德國能源轉(zhuǎn)型的努力已經(jīng)初見成效。2013年，可再生能源在電力消費總量中的占比為25.3%，2014年則繼續(xù)增加至27.3%，可再生能源首次超過煤炭，成為德國最重要的發(fā)電來源。德國非但沒有出現(xiàn)棄核后電力供應(yīng)不足的情況，反而開始向荷蘭、奧地利、瑞士、法國等鄰國出口可再生能源電力。根據(jù)德國聯(lián)邦環(huán)境部的統(tǒng)計，2012年近一半新建建筑使用了可再生能源供暖。與20世紀(jì)90年代相比，現(xiàn)在德國的能源消費結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，當(dāng)時德國電力供應(yīng)主要靠煤炭和核能，交通車輛主要使用常規(guī)化石燃料，家庭利用石油或天然氣取暖。可以說，德國在可再生能源的開發(fā)利用方面已經(jīng)走到了世界的前列。從自然稟賦這些“硬件”來說，德國發(fā)展可再生能源并沒有先天的優(yōu)勢，它沒有愛爾蘭、英國那種有著強(qiáng)風(fēng)的漫長海岸，也不像南歐國家那樣擁有充足的光照。
2015年是德國的可再生能源發(fā)電創(chuàng)紀(jì)錄的一年。發(fā)電量方面，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、水力發(fā)電及生物質(zhì)發(fā)電的比例合計為32.5%，創(chuàng)下史上最高紀(jì)錄，超過了其他電源。較2014年的27.3%擴(kuò)大了約5個百分點。2015年7月25日，德國太陽能、風(fēng)能和其它可再生能源的發(fā)電量創(chuàng)下占該國當(dāng)日總用電量78%的記錄，這可謂是德國在以煤炭和石油為主的能源結(jié)構(gòu)向低碳能源轉(zhuǎn)型過程中的一座里程碑。即使在夜晚太陽能發(fā)電量降為零、也沒有強(qiáng)風(fēng)的情況下，風(fēng)能、生物能和水電等可再生能源依然為德國提供了近四分之一的電力。
描寫德國向低碳能源轉(zhuǎn)變過程的《一刀兩斷(Clean Break)》一書的作者奧薩·格雷·戴維森(Osha Gray Davidson)說，德國的經(jīng)驗表明太陽能和風(fēng)能可以滿足高度工業(yè)化國家的用電需求。他說：“不同能源發(fā)電占比是關(guān)鍵的指標(biāo)，目前德國每年28%的電力都來自可再生能源，對這樣一個工業(yè)大國來說是非常了不起的。”
戴維森認(rèn)為，德國可以成為美國的榜樣。他說：“德國經(jīng)濟(jì)中制造業(yè)所占比例高于美國，而且德國有8000萬人口，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于像丹麥這樣的國家，丹麥雖然可再生能源發(fā)電量比例更高，但該國工業(yè)化程度相對較低，人口也只有550萬。”據(jù)美國聯(lián)邦能源信息局提供的數(shù)據(jù)顯示，美國目前約有10%的電力來自可再生能源。
隨著德國聯(lián)邦政府頒布的《能源方案》，德國已經(jīng)開啟了雄心勃勃的能源轉(zhuǎn)型之路。其目標(biāo)為：到2050年，德國能源供應(yīng)體系要發(fā)生根本性的變革，將傳統(tǒng)發(fā)電(化石燃料發(fā)電)占總發(fā)電量80%的情況，轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕茉窗l(fā)電占總量的80%，可再生能源將轉(zhuǎn)變?yōu)榈聡茉垂?yīng)的主要支柱，并配備上必要的電網(wǎng)、電廠和蓄電技術(shù)，最終形成安全、環(huán)保和可支付的能源供應(yīng)體系。
從80%到80%能源轉(zhuǎn)型的道路，德國已然開始。
