導(dǎo)火索：日本福島核事故
德國(guó)明確地提出“能源轉(zhuǎn)型”的口號(hào)，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(guó)在2010年曾通過一項(xiàng)新法案，將核電站的關(guān)閉時(shí)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(guó)民眾的環(huán)保意識(shí)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(guó)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(guó)成為第一個(gè)明確去核化國(guó)家，同時(shí)，德國(guó)政府宣布了一項(xiàng)雄心勃勃的可再生能源計(jì)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(guó)國(guó)內(nèi)能源儲(chǔ)備有限，不足以支撐德國(guó)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(guó)外進(jìn)口。與此同時(shí)，世界上大部分的石油和天然氣都儲(chǔ)藏在歐洲之外的少數(shù)幾個(gè)國(guó)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(xiǎn)，最近的烏克蘭危機(jī)更是讓德國(guó)人意識(shí)到了政治沖突對(duì)能源供應(yīng)所造成的巨大風(fēng)險(xiǎn)。煤炭發(fā)電雖然成本相對(duì)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(chǔ)量日趨衰竭的風(fēng)險(xiǎn)，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(guó)人充分意識(shí)到核能利用中所具有的巨大的不可控制的風(fēng)險(xiǎn)。這讓德國(guó)政府下定政治決心，排除能源利益集團(tuán)的干擾，堅(jiān)定地將發(fā)展可再生能源作為德國(guó)未來工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的基石，德國(guó)特色的“能源轉(zhuǎn)型”成為了政治精英們的共識(shí)。
從80%到80%的開始
德國(guó)在兩年前啟動(dòng)了一個(gè)具有世紀(jì)意義的項(xiàng)目， 其目標(biāo)為： 到本世紀(jì)中期為止，將德國(guó)能源供應(yīng)奠定 在一個(gè)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(guó)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(duì)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(jià)格帶來了長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)。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(guó)，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?yàn)槿绻?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(guó)的消費(fèi)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(jià)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(diǎn)。通過這種方式，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商能迅速 掌控電網(wǎng)中的危機(jī)時(shí)刻，并及時(shí)采取彌補(bǔ)措施。電網(wǎng) 用戶則可以依據(jù)價(jià)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(shí)現(xiàn)了什么樣的功能，一定要保證用戶得到合理的性價(jià)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(jià)格信號(hào)， 并根據(jù)情況自動(dòng)開關(guān)電器設(shè)備。比如一個(gè)冷藏庫可以在 電價(jià)便宜的時(shí)段加強(qiáng)用電，以大大降低設(shè)備的運(yùn)行溫度， 在電價(jià)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(yùn)行商通過這種有針對(duì)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(guó)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(fèi)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(guó)最重要的發(fā)電來源。德國(guó)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(guó)等鄰國(guó)出口可再生能源電力。根據(jù)德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境部的統(tǒng)計(jì)，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(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，當(dāng)時(shí)德國(guó)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(guó)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(guó)發(fā)展可再生能源并沒有先天的優(yōu)勢(shì)，它沒有愛爾蘭、英國(guó)那種有著強(qiáng)風(fēng)的漫長(zhǎng)海岸，也不像南歐國(guó)家那樣擁有充足的光照。
2015年是德國(guó)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(jì)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(gè)百分點(diǎn)。2015年7月25日，德國(guó)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(guó)當(dāng)日總用電量78%的記錄，這可謂是德國(guó)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(guó)提供了近四分之一的電力。
描寫德國(guó)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(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明太陽能和風(fēng)能可以滿足高度工業(yè)化國(guó)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(guó)每年28%的電力都來自可再生能源，對(duì)這樣一個(gè)工業(yè)大國(guó)來說是非常了不起的。”
戴維森認(rèn)為，德國(guó)可以成為美國(guó)的榜樣。他說：“德國(guó)經(jīng)濟(jì)中制造業(yè)所占比例高于美國(guó)，而且德國(guó)有8000萬人口，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于像丹麥這樣的國(guó)家，丹麥雖然可再生能源發(fā)電量比例更高，但該國(guó)工業(yè)化程度相對(duì)較低，人口也只有550萬。”據(jù)美國(guó)聯(lián)邦能源信息局提供的數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)目前約有10%的電力來自可再生能源。
隨著德國(guó)聯(lián)邦政府頒布的《能源方案》，德國(guó)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(guó)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?guó)能源供應(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(guó)已然開始。
