德国能源转型困顿

2021-01-06 05:55:10李晓平
能源 2020年5期
关键词:二氧化碳德国能源

文 | 李晓平

作者供职于能研智库

德国一直以来被公认为全球能源转型的模范,但从事实看来,德国不但无法实现2020年的大部分能源转型目标,而且在转型过程中新问题“频出”,德国能源转型已然陷入“困顿”之中。

德国是能源转型的先驱。2000年,该国颁布《可再生能源法》。在高额上网电价补贴政策的支持下,可再生能源装机发展突飞猛进。2009~2018年,德 国风能 和 太阳能装机规模的复合增长率分别达到9.7%和17.7%。此外,该项法律也催生了一个巨大的绿色产业:德国的公司发展相关尖端技术、为数十万员工创造就业机会。基于这一令人惊叹的成就,德国为进一步加快能源转型设定了雄心勃勃的目标。根据联邦政府的规划,到2020年,德国应该在向低碳密集型、安全且低价的能源供应转型上取得重大进展。

今年是规划目标实现的一年,但大家可以很明显的看到德国无法完成制订的大部分目标。与此同时,“能源不可能三角”(能源安全、能源公平以及环境可持续性)的三个“角”均出现了问题。能源转型的列车貌似已经“脱轨”。

能源供应形势严峻

德国长期以来一直拥有高度安全的电力供应,但这种形势随着能源转型的深入逐渐发生恶化。彭博社的数据显示,2014年德国电力市场的过剩电量相当于需求峰值的17%。德国电力基准合同价格自2010年底以来下跌了超过36%。但随后形势出现了“逆转”。

一方面,由于可再生能源发展过快,备用电量日趋紧张。2019年6月,德国电网屡次面临严峻形势:连续三天发现可用电量严重不足。需求峰值时,供需缺口达到600万千瓦。为了稳定电网,需要从周边国家紧急安排电力进口。此外,平衡能源的价格曾一度升至2017年均值的600倍。

未来的供应形势或将更加严峻。德国提出2022年底逐步淘汰核电,以及2038年逐步淘汰煤电,国内电力供应缺口或将继续扩大。如果不建设新的发电设施,备用容量或将大幅下降。尤其是,未来一段时间内,德国西部和南部区现有电力装机大量关闭后,区域内的工业区将受到严重的打击。此外,在电力需求高、但可再生能源供应较低的情况下,从可调度的能源向间歇性的可再生能源的转型也会导致新的问题。

另一方面,德国或将从电力净出口国转为电力净进口国。2019年6月,德国电力出现近5年以来的首次净调出,而且5~8月连续4个月出现净调出。此外,德国周边的一些国家还在关闭电厂。例如,荷兰正在逐步退出煤电,比利时有关停止使用核能的讨论也可能导致该国核电站的关闭。从中期来看,整个欧洲电网或将出现电力供应缺口,德国也很难“独善其身”。

此外,德国风电行业发展出现了明显恶化。德国沿海(北海)的5个州(梅克伦堡—前波莫瑞州、不来梅、汉堡、石勒苏益格—荷尔斯泰因州和下萨克森州)的州长联名给总理默克尔写了一封公开信,在信中他们疾呼:德国风电行业已经到了最危险的时刻。2014~2018年间,德国陆上风电年均新增装机2.7GW,而2019年这个数字只有507MW;部分风电企业或破产,或裁员,整个行业已减少了40000个工作岗位。

环境可持续性堪忧

从环境可持续性上看,德国能源转型远远落后于2020年的目标。根据Agora EnergieWende测算,2019年德国二氧化碳排放量约为8.11亿吨二氧化碳当量(CO2e),同比下降约5.1%,但仍比之前制订的2020年7.5亿吨的目标高出6100万吨。而且近两年的改善只是短暂的,二氧化碳排放的下降主要由于可再生能源发电量创纪录、二氧化碳价格上涨以及气候温和等因素造成的,并不可持续,更重要的是并未出现长期改变的趋势。到目前为止,德国几乎所有的二氧化碳减排均来自电力行业的努力,而电力行业的减排主要是由于可再生能源装机和发电量的提升、旧的煤电和核电的关停以及欧洲排放交易体系对二氧化碳的额外增收所产生的。然而,电力行业的成就尚未在交通、建筑或工业领域得到复制。在交通领域,自2012年以来,二氧化碳排放量增长了近6%。乘用车的增加(增加5%)抵消了每公里排放量的减少(减少3%),导致总体上呈负平衡。在工业领域,二氧化碳排放量从1.8亿吨增至1.96亿吨(增长9%)。最后,建筑行业的二氧化碳排放量有所下降,但仅从1.3亿吨降至1.17亿吨,降幅仅为10%。

1.电力成本居高不下

电价其实是能源转型中最明显的问题。德国的电费世界第一。目前,家庭用电价格仍比欧洲平均水平高出约45%。

居民用电价格居高不下的主要原因是税费,尽管采购和销售成本下降了16%,但自2012年以来,税费上涨了17%。《可再生能源法》的征税从3.6欧分/千瓦时提高至6.4欧分/千瓦时,这对德国来说是一个不小的挑战。在德国税费占家庭电价的54%,远高于欧洲37%的平均水平。电网扩建以及电网干预成本也导致了德国的电价增加;电网使用费已达到7.4欧元/千瓦时,自2012年以来上涨了20%。

2.联邦政府颁布气候行动提案

在德国,由于在应对气候变化方面缺乏进展,普通民众的沮丧情绪在渐增。“未来星期五”学校罢工以及绿党在欧洲选举中取得良好成绩,都表明公众对气候保护有着强烈的意识。联邦政府的压力正在增加。很明显,小的调整还不足以使能源转型回到正轨。

因此,在2019年9月,德国政府就一个理念达成一致,即在2030年前实现温室气体排放量减少55%的目标,并制定每个部门的年度减排目标。一些政府部门已经就这一“气候套餐”的提案进行了数月的工作,为了确保遵守,减排工作将受到外部专家委员会的客观监测。目前计划采取50多项措施,帮助加快减排步伐,控制成本:从2021年开始,将对建筑和运输部门的排放实施碳定价,完善现有的欧洲排放交易体系。此外,政府还将通过降低电价、增加对通勤者的补贴、提高住房补贴以及减少公共交通工具的税收等措施来补偿市民的经济利益。

尽管人们普遍认为,这一气候行动提案是朝着正轨迈出的一步,但大多数研究人员认为,提案中的措施不够有效,无法在2030年前达到重新制定的减排目标—55%。最大的不足是:二氧化碳价格水平不足以导致客户行为和投资的充分转变。例如,在部门合作方面,虽然这一提案界定了移动出行部门的具体目标(2030之前完成700~1000万辆电动汽车),但其他部门的目标仍然模糊不清,例如在建筑和供暖方面。

关于能源效率,批评人士抱怨称,对能源效率措施的作用缺乏全面的看法,因此政府已宣布在年底前制定2050年能源效率战略。制定这一战略的一个挑战是,虽然对能源效率措施的财政支持增加,但尚不清楚这些措施将在多大程度上有助于减少能源消费。由于电气化的进一步发展,尽管采取了提高效率的举措,但至少可以预期用电量仍将进一步增加。

客观地说,这些措施也不能充分解决德国的供应安全问题,因为德国依赖欧洲电力系统的容量富裕。然而,随着欧洲各国可调度能力的下降,可以肯定的是,更进一步行动需要采取,以确保德国中长期的能源供应,并防止潜在瓶颈带来的高宏观经济成本。特别是,联邦政府还应考虑采取四种额外的行动:第一,需要加快电网扩建,以便将更多的可再生能源并网。其次,应扩大峰值负载的能力,以弥补将缺失的电力安全能力,或者增强电力储备能力。第三,为了在短期内确保供应,德国可以与外国电厂签订合同协议,在国内电力供应出现短缺时提供电力。然而,由于其他国家也规划减少备用容量,这种协议只能作为有限范围的临时解决办法。第四,应增强需求管理,进一步缓解供应短缺;随着核电和煤电的逐步淘汰,这一办法将在未来几年将变得更加重要。

从煤电到可再生能源的必要转型对世界各国都构成了重大挑战。德国是最早为其能源转型制定雄心勃勃目标的国家之一。如今,可以说德国没有达成2020年的大部分能源转型目标。然而,能源转型仍然是一个过程。为了回到正轨,德国联邦政府需要以有效且及时的方式将最近颁布的气候提案付诸实际行动,并且需要考虑更进一步的措施。德国仍有机会继续成为气候保护的先锋。此外,德国取得成功还有一个外部“动机”:根据目前欧盟的规定,如果欧盟的指标不断被违反,该国或将有义务支付赔偿金。在2020~2022年的联邦预算中,已经预留了3亿欧元补偿对其他欧盟国家的二氧化碳污染。根据Agora EnergieWende估算,未来10年,罚款总额可能高达300~600亿欧元。如果不采取对策,纳税人将不得不支付这笔“开销”。

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