德国遭遇新能源“悖论”
添加时间:2013-09-16 10:38:09
来源:解放网-新闻晚报
对于缺少石油、天然气资源的德国来说,解决能源问题是德国历届政府的核心问题。 2011年7月,以总理默克尔为首的德国政府制定了雄心勃勃的能源转型计划 (又称能源转换计划),将德国打造成“绿巨人”—用太阳能、风能以及其它可再生能源取代煤炭、天然气等化石燃料,到2022年彻底停止使用核电,到2050年,德国80%的电力来自于绿色能源。
该计划实施两年多来,德国政府投入巨资,但效果不佳。从宏观层面说,尽管通过可再生能源产生的电能比例确实有所增加,但环境污染和温室气体排放却并没有因此减少,反而持续增加。从个人层面来说,电费大幅上涨,越来越多低收入家庭因为付不起电费而被电力公司拉电。在德国,电正越来越成为一种生活奢侈品。
价格问题
2011年3月,日本发生福岛核事故,为大力开发核能的德国政府敲响了警钟。危机促使总理安吉拉·默克尔加快了减少对核能依赖的步伐。她立即暂停了8个核电厂,并承诺2022年之前关闭剩余的9个核电厂。突然间,德国需要加快开发可再生能源的步伐。要知道,近年来德国四分之一的基本负载电力来自核电供应。因此这可不是个小工程。
理论上来说,雄心勃勃的能源转型计划可以为德国带来巨大发展机遇,它不仅仅有助于德国节能减排,而且德国会成为未来节能和绿色科技的全球领导者和出口国。默克尔经常在公众场合自豪地说,德国“将是可再生能源新时代的开拓者”,是“能够成为完成能源利用模式转型的第一个工业化国家”。单从表面数据看,德国的能源转型无疑是成功的。过去20年内,其不仅将清洁能源在初级能源消费中的比例由1.2%提升到了18%,还将原油消费量降低了16%。根据德国联邦经济技术部(BMWi)2013年最新数据显示,目前德国25%的电力都来自于可再生能源。
然而正当全球其他国家惊讶或羡慕于德国的可再生能源成果,并纷纷效仿德国时,德国的能源转换计划却遭受着巨大的挑战。
实付电费是市值的近七倍
去年5月被突然解职的德国前环境部长、绿党成员勒特根曾经声明,采用可再生能源发电后,电价会略微有所上升,但涨价幅度大约和买个冰淇淋的钱差不多。尽管德国民众已经做好了电费上涨的心理准备,但令他们万万没想到的是,电价竟然涨得那么离谱。可再生能源生产商今年的售电收入预计约达200亿欧元,但在电力市场,同等电量实际只值30亿欧元,是德国民众在为其中的差价买单。
现环境部长阿尔特迈尔承认,民众支付的电费已经足够他们“吃豪华冰淇淋全宴”了。今年6月17日,默克尔在德国工业年会上发表演讲时也表示:“如果 (我)9月能继续连任总理,将缩减可再生能源的补贴金额,减少消费者的用电成本。 ”
中国有古语:千里之行始于足下。德国环境部长、基督教民主联盟(CDU)成员彼得·阿尔特迈尔也十分明白这个道理。为了引导德国居民节约用电、实现从核能发电到利用可再生资源发电的转型,他收集了一系列日常生活节电小窍门推荐给人们。例如,在烤面包和烹饪时尽量避免预热并充分利用余温、看电视的时候调低屏幕亮度和对比度。阿尔特迈尔之所以如此卖力教人们如何节电省电费,或许是因为他早就预料到将听到坏消息。
事实上,在所有欧洲国家中,德国的电费最贵,比邻国高了40%;而且其电费构成成分复杂。居民们除了支付基础的电价,还需要支付各种税款、附加费、服务费。由于政府扩建太阳能和风能缺乏统筹,建设费用居高不下,导致德国电力供应出现问题,过快上涨的电价已经威胁到了民众的基本生活,但其涨势一时半会儿还停不下来。
据德国《明镜》周刊报道,德国政府预计,居民电价中的新能源电力附加费将从目前的每度5.3分上涨到每度6.2分至6.5分,涨幅20%。而为了扶持新能源电网建立,相关附加费也将在明年上涨到0.2分/度至0.4分/度不等。在不远的将来,一个普通三口之家每月的电费支出可能达到90欧元,比2000年时的电费支出翻了一番。其中,涨幅的三分之二都是新能源政策的相关税款、附加费、服务费。
超30万户付不起电费被拉电
柏林某慈善机构成员史蒂凡·贝克每次做探访时都会随身带几个节能灯泡。目前,德国仍有不少人使用老式的传统灯泡,尤其是那些收入较低的家庭。因为节能灯泡售价要比传统灯泡贵一些。“对这些人来说,他们必须要做出选择:到底是把钱花在一个昂贵的灯泡上还是吃顿热饭。 ”贝克说。换言之,节能固然是件好事,但也需要经济实力才能承担。
贝克谈起他曾拜访过的一户人家。他们住在底楼,屋内光线很差,即使在光照强烈的夏季,两个孩子还是必须全天候开灯。这家人家已经安装了节能灯泡,但每个月电费账单上的数字还是高得惊人。
有些家庭没有及时缴电费,如果在收到电力公司发来的数张催款单后仍然未缴,他们就会被电力公司拉电。一旦被拉电,想要电力公司重新恢复供电就是件大难事了。首先要和电力公司商议未来的付款计划,然后还要交一笔最多可达100欧元的“恢复供电费”。在当今这个时代,没有电的生活简直像是穿越回了石器时代。
电费在不断上涨,但养老金和社保福利却没有增加,因此任何一点新的涨幅都成为了低收入人群的生活威胁。 《明镜周刊》称,每年有超过30万户人家因未及时缴付的电费单而被拉过电。专家将其称为 “电力贫穷”。但德国的法律制定者显然无视这个问题。当执政党和反对党在为了将社会救济金增加5欧元而争论不休时,他们完全不曾想过,在不断上涨的电费面前,这5欧元又能起多少作用。
事实上,电费正逐渐成为一种“劫贫济富”的道具。举例来说,德国有2300家企业声称国际经济形势太恶劣,并游说成功,免于支付大部分附加费;而那些没有那么强大游说能力的小公司却只能乖乖支付所有附加费。
民众“花巨款买了个空”
为绿电交了那么多钱,德国民众就享受到了更环保更高质量的生活?那可不一定。德国《明镜》周刊直接称:“花巨款买了个空”。
太阳能和风能发电完全依赖天气和自然条件,因此产电量并不稳定。尤其是风电。风大时,产生的电量就多,有时多到需要关闭涡轮和发电机。但即使风力发电机停止运转,消费者仍然需要为电机理论上能产生的电量买单,而这些电量其实并未真的存在。甚至有时候,消费者还需要为过多的绿电支付“负电价”。当风突然停止时,特别当冬季时,电力供应就极为紧张。
为了应对可再生能源发电的波动以及关闭了大量的核电站,德国必须重启燃煤电厂以应对电力的不稳定性,也因此距离二氧化碳减排目标越来越远。德国《可再生能源法案》规定,到2030年,德国的二氧化碳排放量将较1990年下降55%。但现实是,德国2012年的二氧化碳排放量反而较上一年增加了2%。德国联邦环境保护局公布的数据显示,2012年德国1627家参与碳排放交易的企业的二氧化碳排放量达到4.524亿吨,比2011年的4.503亿吨有所增加。排放量上升较为明显的是燃烧褐煤和硬煤的企业,涨幅均为4%。
当用电紧张时,像阿塞洛尔·米塔尔钢铁集团这样的高耗能企业就会被勒令暂时关闭。当然,被暂时关停的企业会从政府收到补贴,其损失的利润就由普通的用电者来分摊。
尽管风能并不稳定,但德国政府还是对风力发电寄予厚望,尤其是海上风电农场。可惜的是,《明镜》周刊指出,德国海上风电农场的建设“一片混乱”。
在德国西北角的博尔库姆岛外,风力发电机虽然在转动,但并未接入国家电网。电缆连接至少要到明年完成。为了保证涡轮在那之前不要生锈,工作人员只能使用柴油令其空转。
巨额补贴成政府“包袱”
为了用电而支付大量金钱的不光是德国消费者,还有德国政府。为了尽快实现“绿巨人”这个目标,德国政府当然不能听凭市场慢慢调节,而是制定了数额巨大的补贴刺激计划,从而使得这个“绿巨人”计划的成本变得十分高昂。
根据公开数据显示,2013年,德国对清洁能源的财政直接补贴将达到180亿欧元,与之相关的各类政府支出占财政总支出的比例将达6%以上,清洁能源已经成为政府的沉重包袱。
事实上,德国政府对绿电的巨额投入可以追溯到十多年前。早在1999年1月,德国就在全国范围内实施“十万太阳能屋顶计划”,德国联邦经济技术部为此提供了总共约4.6亿欧元的财政预算。 2000年,德国政府还颁布首部 《可再生能源法》,在法律上为发展新能源提供了支持。
作为新能源计划的推手,德国环境部长阿尔特迈尔目前尤为尴尬。他的绿色能源计划正在遭到许多环境保护主义的唾弃,并且受到来自行业的反对,他的举措被认为将推高经济成本。
德国最负盛名的西门子公司总裁兼首席执行官罗旭德甚至公开表示,德国目前制定的能源转型计划到2030年很难实现。补贴形成的高电价,不仅给个人用户和企业带来沉重的负担,也危及到德国的竞争力和工作岗位。
据德国媒体报道,高电价肯定将成为德国大选中的重要议题。默克尔为了在今年9月获得连任,已经开始疏远阿尔特迈尔。柏林自由大学环境策略研究中心主任米兰达·西罗斯表示:“阿尔特迈尔要达成所希望的目标存在一定的难度。因为并不是每个人都站在他背后,对他的观点表示支持。 ”
建设问题
除了电费比欧洲其它国家贵40%,德国在可再生能源发电设施的建设方面也存在大量招人诟病的方面。从海上风电农场的建设进度缓慢到重新依赖煤炭发电厂,从电网线路铺设到电能储存设备,每个方面都问题重重。
讽刺的是,就在德国政府和民众都为能源转型计划支付巨额成本的同时,德国境内不少设备老旧、能效转换率低下的煤电厂却被要求满负荷运转,以维持整体电网供电稳定。本欲做“绿巨人”,没想到却重掀用煤热,这还真是讽刺。
海上风电农场施工进度缓慢
德国北海离岸70公里远处,有一个巨大的亮黄色钢铁盒,跟柏林勃兰登堡门差不多宽、比36米的德国联邦总理府还高。这个巨大的铁盒其实是个储能设备,用于收集附近风力发电机产生的电能,并将其输往德国本土。这些储能盒花了德国输电系统运营商TenneT公司10亿欧元,但其使用年限仅为20年。TenneT公司在北海有9个海上风电网项目正在建设中。这些风电项目发电量为5000兆瓦,足够满足500万住宅用户的电力需求。
据TenneT公司在官网上称,此前并无建设海上风电农场的经验,因此现在的建设过程困难重重。主要的环境影响因素是天气和鼠海豚。
天气因素容易理解—风大浪高时,出于安全考虑,建设工作自然要暂停。那鼠海豚又是怎么回事呢?鼠海豚是一种珍稀海洋动物,有着类似唢呐的听觉器官,受法律保护。海上风力发电设备建设时,风车底部的桩打入海底时在水中会发出很大的声音,噪音最高甚至能达到245分贝,严重伤害鼠海豚的听觉系统。据海洋学者介绍,鼠海豚的听觉如果受到损害就会死亡。因此,只要在施工时发现附近有鼠海豚或其幼崽,风电农场就会暂停施工。
由此导致的后果是,北海风电农场建设进度缓慢,海面上至今仍有好多光秃秃的钢桩。
境内电网建设困难重重
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。
具体来说,凡是电力生产符合《绿色电力证书法》要求的电力生产商,每生产1000千瓦时电力将获得1份电力绿色证书,以电子证书的形式登记。瑞典国会根据可再生能源电力生产目标,设定每个年度的配额指标。配额指标值设定在使得电力绿色证书需求不断增长的范围内,设定目标实现后,可随着时间的推移增加配额义务,以引导可再生能源电力生产。 2012年,该指标值为17.9%。
瑞典政府要求所有供电商和某些电力用户必须购买与其售电量或用电量一定比例相应的电力绿色证书数,因此,可再生能源电力生产商通过出售这些证书可获得售电之外的额外收入,从而刺激可再生能源电力生产。如果配额义务方的账户持有电力绿色证书的数量不足,将对其未完成的电力绿色证书量给予证书平均价格150%的罚款。
尽管供电商购买绿色电力证书,但电力绿色证书成本最终由终端电力用户负担,通过电价传递机制分摊到其支付的电费当中。跟德国涨到离谱的电价比起来,瑞典人的绿电价格仅涨了10%。由于电价几乎完全靠市场机制调节,投资商也有了更多的选择,不仅可以选择直接投资风电农场和太阳能电板的建设,还可以选择投资电网和电能存储容器。
9月22日,德国大选在即。 “绿巨人”计划到底该怎么利国利民、默克尔承诺的缩减补贴到底减多少……德国真的应该好好向瑞典学习。