德國，世界能源轉型的先驅者，自2000年開始能源轉型革命至今，已形成了基于現貨、期貨、遠期及平衡能源市場的電力市場體系，并在能源轉型領域進行了很多創新的試驗和示范。在德國將近20年的能源轉型過程中，哪些經驗教訓值得我們重視?旨在解決高比例風光電波動的德國能源轉型2.0版，是否可為我們解決棄風棄光問題提供借鑒?德國能源轉型的下一步又將聚焦何處?近日，中德可再生能源合作中心邀請德國能源署現任署長安德烈亞斯·庫爾曼(Andreas Kuhlmann)就德國能源轉型2.0版的實施現狀和未來展望進行了解讀。
  “德國犯過的最大錯誤是：光伏補貼時間太長，削減太慢”
  早在多年前，德國“能源轉型計劃”就以20年固定價格收購個人或公司提供給電網的光伏電量。2013年，德國對可再生能源的財政直接補貼達到180億歐元，2016年更達到250億歐元，固定電價補貼成為德國政府沉重的財政負擔。對此，庫爾曼直言：“德國在能源轉型的過程中，犯過的最大錯誤就是：光伏補貼時間太長，削減太慢。要是早一點放棄固定電價，德國能源轉型的成本就不會這么高。”
  2016年，德國確認終止可再生能源上網電價優惠政策，新的可再生能源政策于2017年生效實施。如果說固定電價補貼制度為德國打造了強大的可再生能源體系，那么招標電價制度則是德國電價制度走向更加市場化的必要手段，并最終達到確保投資者回報預期和通過電價協調電力系統風險的平衡點。庫爾曼舉例，在電價招標過程中，曾有一家海上風電企業報出了零電價的最低電價。這家企業認為，2025年海上風電的成本還將進一步降低，而現在電力市場的價格過低，預期電價將回到高位。因此他們確定即使報出零電價的最低電價，企業仍有盈利空間。讓市場尋找電價，招標電價制度在德國僅實行一年半，可再生能源價格已下降了10%～20%。
  “只有來自各個領域自下而上的數字化創新，才能夠助力能源轉型”
  德國能源轉型1.0，是一個自上而下的過程，需要建立以可再生能源為主的電力供應體系，政府主要負責規劃引導大型能源供應商的發展。可以說，在德國能源轉型1.0階段的主要挑戰是如何消除可再生能源的應用限制。
  而德國能源轉型2.0，則是一個自下而上的過程，在能源轉型1.0階段的集中化進程中，能源領域出現了系統集成問題、消納補償問題，高比例風光電的波動問題必須靠自下而上的創新來解決。德國能源轉型2.0的主要挑戰在于怎樣聯動分布式能源，怎樣耦合電力、供熱/制冷及交通系統，怎樣實現不同區域/時間段的能源供需平衡，怎樣綜合提升能效、整合新型電力應用。庫爾曼指出，全景式能源轉型的解決方案需涵蓋所有專業領域，只有來自各個領域自下而上的數字化創新，才能夠助力能源轉型。
  上世紀90年代之前，水力是德國唯一的可再生能源，隨著可再生能源發電量的發展，現在陸上風能、生物質能和太陽能全部參與發電。同時，可再生能源占比增長也帶來了一系列的新情況、新問題。庫爾曼介紹，為了解決太陽能和風能作為主要的能源供給帶來的可再生能源并網、能源效率、低碳供熱等新問題，德國政府主要將從以下五個方面來應對：一是以高靈活度的常規電廠作為調峰補充能源，二是進行需求側管理，三是對可再生能源進行系統管理，四是進一步提高儲能技術，包括儲電池的開發和P2G電力燃氣技術的推廣，五是發展智能電網以及不同的電網架構形式。
  在能源轉型的過程中，電網擴建、發電、用電需求響應、儲能技術(包括電轉熱、儲能電池、抽水儲能、電轉氣等)是需要提高靈活性的四個領域。庫爾曼認為，必須以不同的靈活性措施應對電網所面臨的不同挑戰，德國能源轉型2.0是自下而上的過程，需要政府以技術中立原則促進創新，也需要德國眾多身為“隱形世界冠軍”的中小企業不斷創新。
  “能源轉型的下一個聚焦點就是城鎮能源轉型”
  城鎮是實現全球氣候保護的主要支柱，可再生能源占比增長對于城鎮能源系統的挑戰也在不斷增加，中德城鎮正共同面對能源轉型的挑戰。庫爾曼認為，能源轉型的下一個聚焦點就是城鎮能源轉型。城鎮能源轉型涉及到如何節能及提高能效，如何利用當地可再生能源，如何實現電力、供熱、交通的跨領域耦合。這就需要城鎮基礎設施提供系統服務，需要城鎮地方主體共同參與、創造本土價值，需要通過分布式能源保證能源系統供應的安全及穩定性，需要實現整體城鎮源系統的數字化。
  同時，城鎮能源轉型也為能源轉型提供了從國家層面到地方層面的解決方案，其中包含從電力系統轉型到供熱及交通系統的轉型，從單體項目到整體能源系統轉型的過程。作為這一層面能源轉型的組織者、監管者、領跑者，城鎮在能源轉型過程中起到關鍵作用，擔負著組織利益相關者之間的對話及網絡建設、制定地方政策法規、提供包含多種技術、覆蓋多領域的最佳實踐案例。
  庫爾曼指出，任何一個城鎮的能源總體規劃，都需要對該城鎮的基本數據、未來發展、能源特點包括可再生能源的發展特點做出詳盡分析，才能做出優化方案。據了解，德國能源署已與河北省展開了合作，為河北省多個城市的大氣污染治理提供針對性方案。