近日，德國國際合作機構（GIZ）發布了《關于德國能源轉型的十二個見解（中文版報告）》（以下簡稱《報告》）。該報告第一個見解的大標題，就是“太陽能和風能決定一切”。縱觀德國可再生能源，風能和太陽能是 “能源轉型”的兩大關鍵支柱。德國有關部門測算，到2022年，該國風能和太陽能發電量將占可再生能源總發電量的70%，隨后，其占比將持續上升達到80~90%。

德國 “能源轉型計劃”的主要設計者RainerBaake表示，德國希望在接下來的40年內將其電力行業從依賴核能和煤炭全面轉向可再生能源，德國能源系統的這一轉變被稱為“能源轉型（Energiewende）”。

“當然這些見解不僅適用于德國，這是因為風能和太陽能在世界大多數地區都能大量獲取，生產成本也正在迅速下降。風能和太陽能光伏將成為許多國家未來低碳能源系統的基礎，也會給這些國家帶來類似德國目前面臨的挑戰。”RainerBaake說。

風光是未來潛力最大的技術

德國歷來比歐洲其他國家更青睞綠色能源，對核能也有種天生的恐懼。有人將這歸結為浪漫主義情懷，又或是因為他們生活在一個人口稠密、自然資源稀缺的國家。

《報告》也指出，由德國《可再生能源法》引發的技術競賽中已出現了兩個勝者———風能和太陽能光伏———可預見的未來中潛力最大、最經濟的技術。

《報告》顯示，隨著德國《可再生能源法》制定的上網電價下降以及風電和光伏技術成本的進一步削減，到2015年，新建風能和太陽能光伏發電廠發電成本將可能維持在7~10歐分/千瓦時范圍內。

“由于風能和太陽能都不是隨時能獲取的，因此依賴這兩種能源的任何電力系統也都必須備有后備電廠，而目前這些發電廠將持續主要依賴化石燃料。

短期來看，現有發電廠將承擔起這一后備功能 （目前交易電價約5歐分/千瓦時）。中期來看，將需要投資建設新型火力發電廠，以便甚至在可再生能源完全不能發電時滿足需求。”RainerBaake表示，由于新型燃氣和燃煤電廠的發電成本約7~10歐分/千瓦時，并且峰值電能需求同樣相對便宜，因此預計到2015年，基于新的風能、太陽能光伏發電廠和靈活的火力發電廠的系統發電成本，將與使用傳統煤炭或燃氣的電力系統的成本相當。

德國“能源轉型”正式起步才兩年，它的一舉一動卻受到歐洲乃至全世界的關注。一直以“謹慎”著稱的德國人因此更加小心翼翼。相比官方的說辭，《報告》似乎更實際，從技術與政策兩方面對“能源轉型”提出了改進建議。報告指出，“能源轉型”所面臨的核心挑戰將是如何實現波動中的風能和太陽能發電廠電力生產與消費者需求的持續平衡。這將需要展現電力系統的靈活度———在供應側和需求側均是如此。　　 “基本負荷”發電廠將全部消失

在《報告》描繪的未來情景中，為建立風能和太陽能光伏為基礎的電力供應體系，必須徹底改變未來電力系統結構，使電力系統中其他部分都圍繞風能和太陽能進行優化，淘汰后剩余的傳統化石燃料電廠將主要作為備用容量存在，只在幾乎沒有陽光和風時才需要發電，所謂的“基本負荷”電廠將成為歷史。

“當然，這一情景也面臨著全新的挑戰，即系統如何增加足夠的靈活性以適應可再生能源發電出力的波動特性？”中國可再生能源學會風能專委會秘書長秦海巖提出。

針對這一點，《報告》指出，當前提供足夠靈活性的技術解決方案已經具備，問題的關鍵不是技術問題，而在于用合適的激勵機制創造公平的競爭環境，確保成本效益最佳的技術方案得到優先使用。系統的靈活性，可通過供應側和需求側雙方向的各種靈活性方案以及電網擴容和儲能來實現，而目前來看，提高火電廠的靈活性是除電網擴容之外最有效的方式之一。

秦海巖告訴記者，火力發電機組具有提升靈活性的巨大潛力。通過技術改造和優化組織結構，白煤和褐煤發電廠的最小負荷可以分別從目前占裝機容量的40%和60%，降到20%和40%。一個百萬千瓦規模的火電廠，5分鐘內的最大負荷變化可以從目前的幾萬千瓦提升到20萬~30萬千瓦，冷啟動的時間可以從目前的10 分鐘降低到4分鐘至6分鐘。

電網比儲能系統成本低

在增加系統靈活性的方式選擇上，《報告》認為，在未來相當長一段時間內，與新的儲能技術相比，通過擴容電網將可再生能源電力并入電力系統的成本更低。

“目前新的儲能技術造價高昂，且在中期內將居高不下，加之利用率偏低，從系統成本控制的角度看，其經濟性較差，所以應該優先使用其他經濟性更好的辦法。”按照《報告》的測算，只有當可再生能源電力占比超過70%時，新的儲能技術才會對德國電力系統的成本控制起到正向作用。

德國國際合作機構（GIZ）能源領域負責人穆思文也指出，儲能技術可以是研發的重要領域，但并不一定是當務之急。擴大電網的連接和調度范圍，不僅可以充分利用可再生能源的區域資源差異，緩釋可再生能源電力的波動性，也能將電網作為“間接儲能系統”，通過市場調節使電力在發電成本高低不同的區域之間自由買賣。

此外，該報告還提出，將電力與供熱相結合，將大幅提升系統的靈活性。與電能相比，熱能更易于存儲，損耗也更低。在冬季風電大發的季節，也是熱能需求的高峰，這是兩者天然有利的聯系。而根據電能和熱能兩方面的需求，對現有發電設施進行升級改造并不是什么難題，德國很多電力公司已經在安裝 “電轉熱”和儲熱系統。