德國(guó)可再生能源發(fā)展十年回顧

　　過去十年是德國(guó)風(fēng)電飛速發(fā)展的十年。1999年末，德國(guó)風(fēng)電容量?jī)H為2875兆瓦，而到2008年末，這一數(shù)字猛增到23903兆瓦，提高近9倍。去年風(fēng)電的比重在總電力需求的份額達(dá)到7%。風(fēng)電價(jià)格也相對(duì)較為便宜。德國(guó)《可再生能源法》要求，能源公司須以每千瓦時(shí)9美分的價(jià)格購(gòu)買風(fēng)電，基本與常規(guī)電力的價(jià)格持平。有專家認(rèn)為，風(fēng)電是最具經(jīng)濟(jì)性的可再生能源。但由于鋼鐵價(jià)格上漲，該法案需要進(jìn)行修改，提高風(fēng)電的收購(gòu)價(jià)格。

　　近年來(lái)，德國(guó)在可再生能源領(lǐng)域投入大量資金，其成效如何？德國(guó)《明鏡》對(duì)該產(chǎn)業(yè)10年來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了回顧和展望。

　　德國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期十分弱小，但2000年4月1日生效的《可再生能源法》（Law for the Promotion of Renewable Energies）改變了德國(guó)能源市場(chǎng)。此后，德國(guó)又相繼出臺(tái)了促進(jìn)生物燃料、地?zé)崮艿瓤稍偕茉窗l(fā)展的相關(guān)法律。高額的政府補(bǔ)貼推動(dòng)了風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能面板需求的增長(zhǎng)，德國(guó)很快得到環(huán)保人士的青睞。

　　20世紀(jì)90年代，德國(guó)的能源市場(chǎng)結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。電力多來(lái)自煤電或核電廠，車輛使用常規(guī)化石燃料，家庭利用石油或天然氣取暖。但過去10年，這一結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化：綠色電力變得普遍，汽車開始利用生物燃料，家庭采用木質(zhì)顆粒取暖。雖然煤炭、核能、石油和天然氣雖仍然統(tǒng)治市場(chǎng)，但可再生能源所占份額不斷上升。事實(shí)上，可再生能源電力已占德國(guó)總需求的15%，某些州風(fēng)電比例甚至超過了35%。

　　然而，可再生能源發(fā)展仍然面臨很多問題。例如，補(bǔ)貼資金、持續(xù)增長(zhǎng)以及風(fēng)能太陽(yáng)能儲(chǔ)存技術(shù)等方面。

　　風(fēng)力發(fā)電

　　過去十年是德國(guó)風(fēng)電飛速發(fā)展的十年。1999年末，德國(guó)風(fēng)電容量?jī)H為2875兆瓦，而到2008年末，這一數(shù)字猛增到23903兆瓦，提高近9倍。去年風(fēng)電的比重在總電力需求的份額達(dá)到7%。風(fēng)電價(jià)格也相對(duì)較為便宜。德國(guó)《可再生能源法》要求，能源公司須以每千瓦時(shí)9美分的價(jià)格購(gòu)買風(fēng)電，基本與常規(guī)電力的價(jià)格持平。有專家認(rèn)為，風(fēng)電是最具經(jīng)濟(jì)性的可再生能源。但由于鋼鐵價(jià)格上漲，該法案需要進(jìn)行修改，提高風(fēng)電的收購(gòu)價(jià)格。（1美分約合6分人民幣）

　　國(guó)際能源機(jī)構(gòu)（IEA）表示，從理論上說，風(fēng)電每年可以產(chǎn)生130萬(wàn)太瓦時(shí)電力，而全球每年的能源消費(fèi)為1.567萬(wàn)太瓦時(shí)，僅占風(fēng)電潛力的1.2%。

　　專家相信風(fēng)能將在未來(lái)獲得顯著增長(zhǎng)，特別是海上/離岸風(fēng)力發(fā)電。德國(guó)政府預(yù)計(jì)，2030年之前，歐洲北海和波羅的海的海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)容量將達(dá)到2萬(wàn)到3萬(wàn)兆瓦。如果達(dá)到最佳風(fēng)力條件，發(fā) 電能力相當(dāng)于20到30個(gè)核電廠。

　　然而，陸上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)沒有那么樂觀。近年來(lái)，不少德國(guó)市民團(tuán)體已經(jīng)加大了對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的抗議，建設(shè)新風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)困難較大。為解決這一問題，可進(jìn)行“發(fā)電機(jī)組改造”（re-powering），即用效率更高的新風(fēng)力渦輪機(jī)替換現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電裝備。德國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)認(rèn)為該措施潛力巨大，2020年之前風(fēng)電有望滿足德國(guó)1/4的電力需求?！　★L(fēng)力發(fā)電場(chǎng)對(duì)于野生動(dòng)物略具負(fù)面影響。德國(guó)一家環(huán)保組織發(fā)現(xiàn)，因風(fēng)力渦輪機(jī)造成鳥類死亡數(shù)量少于汽車交通鳥類死亡數(shù)量。

　　此外，風(fēng)能的不穩(wěn)定也是一個(gè)大問題，目前尚沒有更好的辦法來(lái)儲(chǔ)存風(fēng)力過剩時(shí)所產(chǎn)生的電力。德國(guó)北部風(fēng)能較為豐富，而南部和西部能源消耗最大，因此需要建設(shè)全國(guó)性電力線路，而此舉也將增加消費(fèi)者的成本。

　　長(zhǎng)期來(lái)看，風(fēng)能在德國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的份額能夠增加，技術(shù)進(jìn)步也將降低風(fēng)電價(jià)格。

　　光伏技術(shù)

　　在德國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中，雖然太陽(yáng)能發(fā)電所占份額小于風(fēng)能，但政府還是對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電投入大筆資金。2008年，光伏設(shè)備安裝獲得了62億歐元資助，而新高效能風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)僅獲得了23億歐元（1歐元約合11.02元人民幣）支持。

　　風(fēng)電與太陽(yáng)能發(fā)電的差異也體現(xiàn)在價(jià)格上?！犊稍偕茉捶ā芬?guī)定，太陽(yáng)能面板生產(chǎn)的電力的收購(gòu)價(jià)格是43美分/千瓦時(shí)，而風(fēng)電僅為9美分/千瓦時(shí)。政府補(bǔ)貼促進(jìn)了光伏市場(chǎng)的顯著增長(zhǎng)。從2001年到2008年，太陽(yáng)能電力從7600萬(wàn)千瓦時(shí)增長(zhǎng)到4.3億千瓦時(shí)。

　　太陽(yáng)能電力雖潛力巨大，但仍然面臨成本問題。已安裝的光伏設(shè)備需要270億歐元的維護(hù)費(fèi)用，而且每年都要不斷安裝新的設(shè)備。生產(chǎn)太陽(yáng)能面板所需的硅資源豐富，但生產(chǎn)較為困難。如果太陽(yáng)能模塊的成本能夠降低，這種情況將大為改觀。最近幾年太陽(yáng)能面板的價(jià)格呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，受中國(guó)制造商的推動(dòng)，2008年太陽(yáng)能面板價(jià)格下降了25%。

　　假如太陽(yáng)能電力能夠和常規(guī)電力一樣便宜，消費(fèi)者沒有任何理由不購(gòu)買太陽(yáng)能面板，需求也將猛增，屆時(shí)太陽(yáng)能電力將在能源市場(chǎng)上發(fā)揮重要作用。大多數(shù)專家認(rèn)為，這一過程仍需數(shù)十年時(shí)間。

　　太陽(yáng)熱能

　　太陽(yáng)熱能技術(shù)并不復(fù)雜，人們?cè)趲资昵耙呀?jīng)應(yīng)用。第一座太陽(yáng)熱能工廠建于上個(gè)世紀(jì)80年代，但由于隨之而來(lái)的石油價(jià)格下跌，太陽(yáng)熱能的發(fā)展跌入谷底。近年來(lái)人們對(duì)氣候變化日益關(guān)注，太陽(yáng)熱能面臨著復(fù)興。

　　其中尤為引人注目的是“沙漠科技計(jì)劃”（Desertec project），科學(xué)家設(shè)想在撒哈拉大沙漠建設(shè)巨大的太陽(yáng)熱能發(fā)電廠。從理論上講，它足以滿足全世界的電力需求。如果“沙漠科技計(jì)劃”成為現(xiàn)實(shí)，太陽(yáng)熱能將會(huì)產(chǎn)生大量電力。目前該計(jì)劃取得了進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)和金融巨頭們聯(lián)合創(chuàng)建了“沙漠技術(shù)工業(yè)倡議公司”，目標(biāo)到2050年，該計(jì)劃能夠滿足歐洲15%的能源需求。該計(jì)劃的發(fā)電成本非常昂貴，電廠本身需花費(fèi)3500億歐元，另外需500億歐元建設(shè)新電網(wǎng)。

　　盡管發(fā)展幾十年了，太陽(yáng)熱能的能量轉(zhuǎn)換效率僅為15%到20%，低于煤炭或核能。太陽(yáng)熱能發(fā)電成本是每千瓦時(shí)14到18美分。專家預(yù)計(jì)，隨著技術(shù)進(jìn)步，2020年前太陽(yáng)熱能發(fā)電成本有望下降到10美分/千瓦時(shí)?！　√?yáng)熱能發(fā)電廠所用的集熱器可以用來(lái)燒水，也可用來(lái)為家庭取暖。在石油和天然氣占據(jù)主導(dǎo)地位的德國(guó)取暖市場(chǎng)中，太陽(yáng)能取暖僅占據(jù)很小一部分。太陽(yáng)熱能取暖設(shè)施由于過于昂貴，而難以取得進(jìn)展。如果其成本繼續(xù)下降，需求肯定會(huì)上升。即便如此，太陽(yáng)熱能也不能完全取代傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)。專家設(shè)想了一種取暖方式，使用木質(zhì)顆粒燃燒滿足日常取暖需求，輔以太陽(yáng)熱能來(lái)降低成本。

　　近年來(lái)，德國(guó)在可再生能源領(lǐng)域投入大量資金，其成效如何？德國(guó)《明鏡》對(duì)該產(chǎn)業(yè)10年來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了回顧和展望。

　　水力發(fā)電

　　德國(guó)電力的5%來(lái)自于水力發(fā)電設(shè)施。相比風(fēng)能和太陽(yáng)能，水電的最大優(yōu)勢(shì)是能夠日以繼夜地產(chǎn)生穩(wěn)定電力，不隨天氣變化，也不存在儲(chǔ)存問題。此外，水電相對(duì)較為便宜，大多數(shù)水電無(wú)需補(bǔ)貼就可以在公開市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

　　德國(guó)幾乎沒有新水電設(shè)施的建設(shè)空間，但許多發(fā)展中國(guó)家正在建設(shè)大型水電站。需要指出的是，在水電站建設(shè)過程中往往忽視環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

　　生物能

　　在油價(jià)高漲的時(shí)代，燃燒木材取暖似乎更有吸引力。生物能源也可以驅(qū)動(dòng)汽車，燃燒生物柴油或乙醇所釋放的二氧化碳只是作物生長(zhǎng)時(shí)吸收的二氧化碳。

　　生物質(zhì)能是德國(guó)最重要的可再生能源?？扇忌镔|(zhì)（通常是木材）、燃料（例如生物柴油）、生物沼氣和可燃生物質(zhì)廢料占德國(guó)所有可再生能源的73%，相比之下，風(fēng)電僅提供14.9%。生物質(zhì)能最大的優(yōu)勢(shì)是能夠儲(chǔ)存能量，減少對(duì)國(guó)外能源的依賴。另外，生物質(zhì)能可在所有的能源市場(chǎng)發(fā)揮作用，例如，木材可用于取暖，生物燃料可用于汽車，沼氣可以用來(lái)發(fā)電。但最近生物能也遭到強(qiáng)烈的批評(píng)。有專家指出，不僅森林中的樹木扮演碳匯的角色，地面也能吸收二氧化碳。這意味著樹木腐爛后，其含有的二氧化碳并不是全部排入大氣，其中一些仍然保留在地面中。換句話說，當(dāng)燃燒木材后，將釋放更多的二氧化碳。

　　生物燃料的生產(chǎn)或許更成問題。種植生物燃料作物需要土地，這些土地同樣用于種植糧食。由此產(chǎn)生了一個(gè)道德困境，當(dāng)其他人需要糧食作為食物時(shí)，使用這些糧食生產(chǎn)生物燃料是否妥當(dāng)。另外一個(gè)問題是，為滿足能源需求，種植生物燃料作物需要大量的土地。如果德國(guó)用生物燃料滿足其所有汽油和柴油需求，那么所需耕地比國(guó)土面積還大。利用木質(zhì)顆粒取暖也是如此，進(jìn)口木材將破壞木質(zhì)顆粒取暖的生態(tài)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵撨^程的二氧化碳平衡與運(yùn)輸木材的距離有關(guān)。此外，如果所需木材來(lái)自熱帶雨林，將進(jìn)一步加劇熱帶雨林的砍伐，破壞世界上最重要的碳匯。

　　生物燃料的二氧化碳平衡更為糟糕。事實(shí)上，美國(guó)最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，生物燃料比傳統(tǒng)化石燃料的危害更大。因?yàn)橐獫M足不斷增長(zhǎng)的需求，就必須砍伐森林，從而導(dǎo)致碳匯的消失。如果給生物燃料作物施肥的話，將釋放一氧化二氮，而該氣體比二氧化碳破壞力更大。除此之外，整個(gè)過程的效率很低，在將植物轉(zhuǎn)化為液體燃料的時(shí)候會(huì)損失能量，還不如將作物直接燃料，利用產(chǎn)生的熱量取暖或發(fā)電。

　　　　科學(xué)家提出了第二代生物燃料。第二代生物燃料由不能用作食物的植物生產(chǎn)，這些植物生長(zhǎng)在莊稼不能生長(zhǎng)的貧瘠土地，比如美洲本土植物麻風(fēng)樹。此外，藻類在生物燃料的未來(lái)也將發(fā)揮更大的作用。

　　但是技術(shù)問題仍然存在。將農(nóng)業(yè)廢料轉(zhuǎn)化為生物燃料是一個(gè)復(fù)雜的過程。植物細(xì)胞壁由纖維素構(gòu)成，必須破壞細(xì)胞壁，才能生產(chǎn)乙醇。但尋找能夠勝任的“超級(jí)細(xì)菌”很困難。在最近一段時(shí)間里，這種類型的生物燃料很難具有競(jìng)爭(zhēng)力。

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