高電價和不穩(wěn)定已經(jīng)成為德國電力系統(tǒng)的現(xiàn)實問題。但除了寄希望于未來的儲能和氫能，當(dāng)下的德國也沒有更好的解決方案。上個月，德國聯(lián)邦政府通過《氣候保護法》做出必要修改的決議，對溫室氣體排放提出更為嚴(yán)苛的目標(biāo)。新法案規(guī)定，德國將于2045年實現(xiàn)碳中和，比原計劃提前5年。

根據(jù)德國煤炭淘汰方案，2038年前將關(guān)閉所有的燃煤電廠。德國能源智庫Agora Energiewende認(rèn)為，這一時間表將提前到來，德國或許將在2030年前淘汰燃煤電廠。由于碳中和時間表的提前，德國政府不得不加快煤炭和核電淘汰的速度。預(yù)計到2022年底，德國將關(guān)閉其最后的810萬千瓦核電。到2023年，約有640萬千瓦煤電產(chǎn)能將被關(guān)閉。2020年，可再生能源發(fā)電在德國電力消費中的份額達到51%，超過傳統(tǒng)能源。到2030年，這一數(shù)字將會達到65%。

隨著煤電、核電的退出提速，人們也開始對未來的電力供應(yīng)表示擔(dān)憂：隨著可再生能源裝機比例的不斷提高，德國電力供應(yīng)是否能夠保障?已經(jīng)位居高位的德國電價是否還會進一步上漲?

為了推進能源轉(zhuǎn)型，德國聯(lián)邦政府不得不為持續(xù)增長的電價和供應(yīng)缺口買單。對此，德國聯(lián)邦審計局發(fā)出警告，稱如果這種情況維持下去，德國將陷入困境，包括面臨成本失控和電力短缺的威脅。聯(lián)邦審計局對能源經(jīng)濟部的監(jiān)測和對未來供應(yīng)安全的預(yù)測表示不滿意。審計人員指出，政府逐步淘汰煤炭和核能，同時加強氫能生產(chǎn)的計劃對“未來的供應(yīng)安全有重大影響”。他們認(rèn)為，目前緩解電網(wǎng)瓶頸的措施不夠，并沒有考慮到"最壞的情況"，也沒有說明可能的解決方案。

缺電的風(fēng)險?

德國一直以來都被視為能源轉(zhuǎn)型的典范而隨著可再生能源裝機比例不斷提高，人們對供電安全的擔(dān)憂也與日俱增。受到資源的限制，且缺乏可用的抽水蓄能電站作為調(diào)峰電源，德國可能需要從國外進口更多的電力。

德國聯(lián)邦審計局批評聯(lián)邦能源經(jīng)濟部未能控制住能源轉(zhuǎn)型的成本，且存在管理失當(dāng)?shù)男袨椤Ｆ鋵崳聡哪茉凑咴缭谌昵熬鸵呀?jīng)面臨類似的指控。但在這次聯(lián)邦審計局發(fā)布的特殊報告中，除了原有對能源轉(zhuǎn)型成本控制的分析之外，還加入了對德國電力供應(yīng)的安全性分析。調(diào)查結(jié)果令人震驚。研究顯示，聯(lián)邦政府完全低估了供應(yīng)安全領(lǐng)域“新出現(xiàn)的、實實在在的危險”。用審計局的話來說，能源轉(zhuǎn)型的管控“存在疏漏”。

聯(lián)邦審計局認(rèn)為，造成上述結(jié)果的原因歸根結(jié)底在于政府沒有妥善考慮放棄煤炭的后果。今年年初，德國關(guān)閉了11家硬煤電廠。由于該國淘汰燃煤的速度高于預(yù)期，造成了4.5GW的供應(yīng)缺口——相當(dāng)于四個大型常規(guī)發(fā)電廠的容量。審計局對此表示擔(dān)憂，稱在當(dāng)前接受度還不是太高的情況下，想要通過擴建可再生能源、尤其是風(fēng)能項目來補足缺口、進而達到電力平衡是不現(xiàn)實的。

隨著未來幾年煤電廠不斷關(guān)停，高峰時段的電價將更加昂貴，并且冬季期間的電力平衡可能會變得緊張。能源轉(zhuǎn)型計劃的實現(xiàn)，令德國的供應(yīng)狀況和市場平衡將變得非常具有挑戰(zhàn)性。

德語中甚至為此引入了一個新詞Dunkelflaute——黑暗而死氣沉沉的平靜。用這個詞來形容德國的冬天再合適不過。在漫長多雨的冬季，風(fēng)電和光伏的出力將會大大降低;當(dāng)前電力系統(tǒng)調(diào)峰主要依靠煤電，在煤電逐漸淘汰后，這部分缺失的負(fù)荷從何而來值得關(guān)注。

在未來幾年中，德國將逐步淘汰核電，硬煤和褐煤的產(chǎn)能將大幅縮減。這種容量減少將導(dǎo)致在風(fēng)能輸出較低的情況下，也就是在所謂的“Dunkelflaute”情況下從鄰國不斷增加進口。

德國能源和水經(jīng)濟協(xié)會(BDEW)曾在2018年表示，德國“最遲將在2023年之前出現(xiàn)安全容量不足的情況”。到2023年1月1日，德國凈發(fā)電量減少約11GW。但是，德國是否有能力獲得所需的電力進口仍具有不確定性。到2023年，德國可能需要12-17GW的電力進口。

隨著核電和煤電的退出，德國不得不更多依賴電力進口。這一趨勢已經(jīng)開始顯現(xiàn)，2020年德國進口的電力明顯多于過去幾年。根據(jù)德國能源監(jiān)管機構(gòu)聯(lián)邦電網(wǎng)局發(fā)布的報告，2020年，可再生能源電力在德國電力總量中的占比提升了3.2個百分點，達到49.3%。2020年，德國電力出口總量比2019年下降了11.6%，至52.5TWH;同時，德國進口電力總量從2019年的24.2TWH猛增至33.6TWH，漲幅達38.8%。其中，從法國進口的核電增長尤為明顯。

因而，如何與周邊國家(法國、奧地利、波蘭等)合作彌補電力缺口，是當(dāng)下德國退煤棄核背景下急需解決的一個問題。一些專家指出，德國需要建設(shè)更多的天然氣發(fā)電設(shè)備。據(jù)預(yù)測，在中長期內(nèi)，德國將需要大約4000萬千瓦的天然氣裝機(目前德國的最大高峰負(fù)荷為8200萬千瓦，天然氣裝機為3000萬千瓦)。德國聯(lián)邦電網(wǎng)管理局規(guī)劃2021年至2023年期間將并網(wǎng)共計250萬千瓦的蓄電池、抽水儲能和天然氣發(fā)電產(chǎn)能。

但是，德國的天然氣發(fā)電廠經(jīng)營一直存在問題。現(xiàn)有的天然氣發(fā)電站長期閑置，比如位于Irsching的燃?xì)怆姀S，它曾被譽為世界上最現(xiàn)代化和最高效的電廠之一，但在2017年之前就幾乎處于停工狀態(tài)。當(dāng)歐洲排放交易系統(tǒng)(EUETS)下的碳價以、電力批發(fā)價格在2020年開始上漲后，像Irsching燃?xì)怆姀S才開始重新使用并且盈利。對于投資者來說，在德國投資燃?xì)怆姀S極其慎重。

那么，對德國來說，需要怎么做才能避免缺電的風(fēng)險。

解決之道

聯(lián)邦審計局在報告中指出，未來電價極有可能將繼續(xù)上漲。從2020年到2025年，包括電網(wǎng)擴建在內(nèi)的電力供應(yīng)額外還需要5250億歐元的投入。而眼下，德國的家庭用電價格已經(jīng)比歐洲平均水平要高出43%。報告稱，長此以往，不僅德國的營商環(huán)境將遭受負(fù)面影響，家庭和企業(yè)的財政負(fù)擔(dān)也會過重。

在過去20年中，德國的電價上漲了一倍以上，目前平均每度電的成本為32.10歐分。多種稅費約占德國電力價格的三分之二，例如EEG征費和網(wǎng)絡(luò)費，成為歐洲電價最高的國家。

北歐電力分析機構(gòu)Energy Quantified做了一項研究發(fā)現(xiàn)，由于年初關(guān)停4.8GW煤電，使得德國日前電價峰值上漲約10歐元/MWh。在風(fēng)力發(fā)電量非常低的時段，每小時現(xiàn)貨價格接近100歐元/MWh。

像德國這樣的大型工業(yè)化社會，如何實現(xiàn)由間歇性可再生能源供電的電力系統(tǒng)安全、平穩(wěn)地運行呢?德國大部分綠色能源來自多風(fēng)的北方，西方和南方的工業(yè)中心是耗能中心，這在很大程度上取決于該國輸電電網(wǎng)的輸電能力。行業(yè)內(nèi)普遍對貫穿南北的輸電線信心十足，但2021年4月底，最新的電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展計劃(NEP)根據(jù)不同的能源供需情況概述了未來對輸電線路的需求，其中有五條關(guān)鍵的直流輸電線路的完成日期，都比原計劃晚兩年。

盡管德國能源經(jīng)濟部和電網(wǎng)運營商認(rèn)為，德國不會出現(xiàn)產(chǎn)能不足的風(fēng)險，但他們都強調(diào)要保持這種狀態(tài)，必須進行一項重要的變革——歐洲電網(wǎng)一體化。德國仍然是電力凈出口國，未來將不得不更頻繁地進出口電力。由于其歐洲鄰國也在向更多基于可再生能源的電力系統(tǒng)過渡，這些國家將不得不合作，以支持彼此的供應(yīng)安全。

更多專家認(rèn)為，德國沉悶和黑暗的日子可能相當(dāng)普遍，但在整個歐洲可能性卻很小。歐洲電網(wǎng)的整合進程在加快，這也使德國能夠從天氣不同的其他國家(例如希臘、西班牙)進口太陽能和風(fēng)能。德國也將很快與水電豐富的斯堪的那維亞直接相連。

2017年初，電網(wǎng)運營商50Hertz宣布了建設(shè)一條將與瑞典連接起來的輸電線路計劃。德國和挪威之間建設(shè)第一條輸電線路NordLink以及連接比利時的Alegro輸電線路，德國目標(biāo)是2030年能夠?qū)⑵?5%的電力生產(chǎn)能力跨越國界。

此外，在德國及其他地區(qū)，存儲技術(shù)的研究如火如荼。公用事業(yè)公司和新開辦企業(yè)的大量技術(shù)人員、工程師和其他專家，目前正在尋找儲存多余可再生能源以備后用的方法。汽車制造商和公用事業(yè)公司之間的各種合作也將電動汽車電池作為大規(guī)模儲能設(shè)備，可以用于平衡電網(wǎng)。在未來的能源系統(tǒng)中，小型存儲技術(shù)的分散系統(tǒng)(例如家用電池的形式)也可能發(fā)揮重要作用。特斯拉(Tesla)，戴姆勒(Daimler)和索內(nèi)(Sonnen)等公司生產(chǎn)的電池，在屋頂裝有光伏系統(tǒng)的家庭中已經(jīng)越來越普遍。

也就是說，儲能技術(shù)以及歐洲電網(wǎng)一體化才是保障德國未來電力系統(tǒng)安全的關(guān)鍵。