德国能源转型的创新红利
来源：CSPPLAZA光热发电网 | 1评论 | 3989查看 | 2014-12-23 11:35:00
整个2014年，对能源行业关注的人们一定在各种媒体报刊上看到了足够多的关于德国能源转型的介绍、评论和展望。最扣人心弦也是人们问得最多，一定是这样一个问题：德国的能源转型何以如此成功并享誉世界，而中国又该如何从中学习，找到自己的能源转型特色之路？
德国能源转型计划庞大复杂，看上去雄心勃勃，却也颇受人质疑：德国政府决定到2020年新能源发电比例超过35%，2022 年将放弃所有核电站，到 2050年基本实现能源生产“碳中和”，可再生能源要占到电力生产的80%，在总能源消耗中要占到60%。同时，将有500万部以上的电动汽车在行驶，智能环保建筑将使得建筑供暖能耗下降一半，而海上风电装机也将达到2500万千瓦。
十年来这些目标体系不仅争议不断，也屡次修改。但时至2014年底，其中最有象征意义的标志，德国整体可再生能源在发电中所占的比例已超过28%，而在德国的整个东部地区，这一比例已经达到37%。至此这与十年前制定的2020年全德国达到35%的目标只有半步之遥。德国取得的能源转型成就几乎已经为世人所公认。
仔细打量德国的能源转型计划，不难发现其根本的立足之处就在于：能源转型不是技术变革，而是生活理念的更新和商业模式的创新。风能与光伏基地的布局，海上风电发展的比例，电动汽车的规模，智能建筑的改造，这些新生事物的发展目标与状态直接影响了人们的生活习惯和消费心态：这里面包含着无数复杂的设计和处心积虑的概念更新，德国人持续地用笃定的信心和专业的耐心不断地对整个模型进行调整和试错。
而创新，几乎是这种改革心态下无可避免的最有力产品。
有人比较过德国式的创新，与美国等其他国家的创新最大的不同就是强调与传统已有产业和技术的结合和改造，而尽量避免颠覆式及革命式的应用。此类创新的最大好处是从总体上节省了社会资源，避免了重复建设和浪费。
比如在能源转型的过程中，随着新能源在电网中的比重不断增加，从2007到2029年整个欧盟的新能源载体要翻倍，对电网的要求也不断提高，这就要求输电网和配电网更加智能，信息的传输和处理更加快速和庞大。在这个前提下，需求侧管理DSM（Demand Side Management）和主动配电网的技术不断被引入，其核心就是通过灵活的电价机制，来引导人们的能源消费需求。
在一些示范性项目中，人们可以在家庭里安装一个监测应用，通过这个应用，接受到来自电网中心调度室的数据处理结果，居民可以通过模拟时钟看到未来12小时内预测的电价，用红色，黄色，绿色来表示电的价格变化。在允许的范围内，用户可以自己通过智能手机提前决定启用哪些设备。在这种情况下，电网的用户可以从电网得到的实时信息，制定更为灵活和复杂的管理策略，而在电网的控制端，也可以根据对用户用电的反馈，提早计划各个不同能源载体的接入。
在这样的理念之上，德国人继续构建庞大的虚拟电厂计划。虚拟电厂是集合不同类型中小型分布式发电和储能，结合需求侧负荷管理，实行统一的调度和智能控制以达到模仿传统大型发电厂的特征功能，使其能够参与电网运行和电力市场的功能单位，所以虚拟电厂可以被看作是结合智能电网和智能电力市场的切入点。
虚拟电厂的主要应用背景是电力市场，其运营目标是以售电为主参与电力市场交易，同时也可以提供辅助系统服务比如通过提供调频支持参与电网运行。虚拟电厂可以整合各类中小型的光伏、风能、水利发电、生物质能、热泵和热电联产等分布式设备，同时结合电热或者电气储能，连接电网、热网和气网的设备实现能源转换，所以也被看作能源互联网的一个重要功能模块。
这一理念可以被看作是以各种分布式能源为基础，让家庭、建筑、车辆、工厂都通过某种方式互联起来，以追求能源消费的最优化利益作为商业模式的推力，来增加用户的粘合度。在这种理念的支配下，人们几乎已经看到了能源互联网的雏形。
对于更为庞大的能源互联网计划而言，产能式主动房的概念也被作为一种创新核心不断提出。主动房的核心是，在尽量满足低能耗的被动房屋标准的同时，更大程度地利用可再生能源，用“主动”产能的方式平衡建筑自身能耗，最终达到产能量高于耗能量，实现总体能源结余。
通过最大限度地利用屋顶，墙体，遮阳板，阳台围护等所有受光面积来安装集成光伏板，将建筑物变成一个小型分布式电站。在提供建筑物自身用电量之外，多余电量或是并入电网，或是通过两种方式储存：一是直接充入蓄电设备（包括电动汽车），二是通过热泵转化成热量储存，以便在低温和日光不足时作为取暖能源返回利用。
但是由于光伏发电量的季节性浮动非常大，使得它必须依赖传统电网来平衡峰值。所以，产能型主动房发展推广的一个关键是：发展家用储能设备。它可以是价格更为经济的蓄电池，也可以是容量更大的热泵。最终目标是：提高自身用电量在光伏发电量中的占比，同时降低外网输入的传统电力在总耗电中量的占比。
陆续建成的各地示范实例显示：主动房的其太阳能发电总量可达到建筑自身耗电量的150% 以上。回售给电网带来的收益成为业主前期投资的主要动力之一。
这个时候我们几乎已经看到了创新最期盼的小伙伴的背影：商业模式收益。这也是很多人针对德国人力图在2020年实现100万辆电动汽车上路目标时提出的最大疑问：电动汽车真的比传统汽车好吗？
真正成功的创新和单纯的技术创新之间最大的区别就在于：是否能诞生新的商业模式。电动汽车在车辆技术和驾驶体验上虽然乏善可陈，但是它最大的创新点却来自于它的多重跨界属性：电动汽车可以是储能设备，可以是智能手机，可以是大数据中心，甚至于可以是一个赚钱工具——在德国不少汽车分时租赁公司已经开始推出志愿者帮电动车充电，赠送积分里程的优惠。
这也是为什么在德国很多示范研究的创新项目其实并不涉及如何生产电动汽车，而是如何提高电动汽车的公众认知度，如何培养电动汽车潜在市场，如何让电动汽车和现有的公共交通系统最佳地融合在一起，如何让电动汽车更好地融入智能电网的控制策略中等等。
从以上的例子我们不难看出，德国人是怎样依托于能源转型这样一个庞大的计划，一步步地由点及面，由技术至商业的来构建一个环环相扣、几乎不可逆转同时又不抛弃任何人和既存事物的强大创新体系，使得富有生命力和人文力量的创新得以成为经年久远的能源转型计划中最大的红利。
如此说来，我们理应对尚属混沌的中国能源转型计划充满期盼。虽然我们目前还对将来所有要面对的风险和困难无法一一预见，但是卓绝的耐心和笃定的坚持几乎是我们在面临更加复杂的国情时所能拥有的最好武器。
为此我们必须要在2015年中德创新合作年开启之前写下这样一句话：人世间的事情到最后一定结果是好的，如果一件事情我们感觉还不够好，那就是尚未坚持到最后——再过十年，二十年，甚至三十年，雾霾消除能源转型成功之时，会有整整一代人潸然泪下。
文/廖宇 知名能源专栏作家、德国华人新能源协会主席
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最新评论
1人参与
lshr
想起一篇关于德国能源改革的文章中说的：“最好的能源改革途径是节能”，中国加油！
2014-12-27 13:43:44
0
马上参与
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