德國(guó)政府制定 2035年100%的電力由可再生能源提供的發(fā)展目標(biāo)

有消息稱，德國(guó)新政府正在制定2035年100%的電力由可再生能源提供的發(fā)展目標(biāo)。這個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的可能性有多大？

2002年，德國(guó)發(fā)電量中的8.6%是由可再生能源提供的，其中大約一半是水電，另一半是生物質(zhì)能源，風(fēng)力和光伏提供的發(fā)電量微乎其微。2020年德國(guó)的發(fā)電量中50.5%是用可再生能源生產(chǎn)的，其中約75%是由風(fēng)力和光伏提供。18年間，德國(guó)的發(fā)電量中可再生能源提供的比例提高了41.9%，平均每年提高2.33%。

現(xiàn)在的情況比20年前發(fā)生了巨大的變化：風(fēng)力發(fā)電的成本不到20年前的1/3，而光伏發(fā)電的成本不到20年的1/10?，F(xiàn)在，德國(guó)幾乎所有的新增風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電都不需要補(bǔ)貼。德國(guó)風(fēng)光發(fā)電的成本障礙已經(jīng)基本消除。因此，今年初德國(guó)新政府決定將二氧化碳的年減排量從過去10年的平均每年1500萬(wàn)噸，提高到從現(xiàn)在起到2030年，每年3600萬(wàn)至4100萬(wàn)噸，提高了約157%。

如果德國(guó)的年發(fā)電量不變，可再生能源的新增年發(fā)電量也提高157%，則可再生能源提供的發(fā)電量在總發(fā)電量中所占的比例，平均每年要提高約6%。這樣，2028年，德國(guó)由可再生能源提供的電力即可占總發(fā)電量的100%。但是，由于使用電動(dòng)汽車和氫能汽車替代燃油車，冶金和化工也會(huì)大量使用氫能，而氫將使用可再生能源電力電解水制取，德國(guó)政府計(jì)劃到2030年電解水制氫能力達(dá)到10GW。因此電力需求還會(huì)大幅增長(zhǎng)。

據(jù)德國(guó)能源署署長(zhǎng)科爾曼在中國(guó)《能源》雜志2022年第三期上發(fā)表的文章介紹，德國(guó)政府的計(jì)劃是，到2030年德國(guó)80%左右的電力由可再生能源電力提供。

這樣，從2020年到2030年，德國(guó)每年由可再生能源提供的電力在總發(fā)電量中所占的比例，平均每年要提高（80%-50.8%）÷10≈3%。在此基礎(chǔ)上，若到2035年德國(guó)100%左右的電力由可再生能源電力提供，可再生能源電力在總發(fā)電量中所占的比例，平均每年需要提高4%。

而德國(guó)由可再生能源提供的電力在總發(fā)電量中所占的比例，2016年為33.5%， 2020年為50.8%，在過去的四年中，平均每年提高了4.3%。

從現(xiàn)在起到2030年，光伏發(fā)電的成本大概率會(huì)比現(xiàn)在下降50%以上，風(fēng)力發(fā)電的成本大概率會(huì)比現(xiàn)在下降30%以上?？紤]到碳排放交易的成本，風(fēng)光發(fā)電的成本會(huì)顯著低于燃煤和燃?xì)獍l(fā)電成本。因此，未來(lái)開發(fā)可再生能源電力的經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力更大。

現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)100%的電力由可再生能源提供的唯一障礙，是風(fēng)光發(fā)電出力的不穩(wěn)定。這對(duì)德國(guó)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。大約從2004年開始，德國(guó)就普遍意識(shí)到，消納和補(bǔ)償風(fēng)光電的波動(dòng)（包括日波動(dòng)和季節(jié)性波動(dòng)）是未來(lái)實(shí)現(xiàn)100%的電力由可再生能源提供的關(guān)鍵。風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)要靠智慧能源來(lái)補(bǔ)償和消納。因此，各個(gè)重要的用能領(lǐng)域，相繼開始開發(fā)消納和補(bǔ)償過剩風(fēng)光電的智慧能源技術(shù)。2014年提出的德國(guó)能源轉(zhuǎn)型2.0版，就是開始大規(guī)模應(yīng)用多年以來(lái)開發(fā)出的智慧能源技術(shù)，消納和補(bǔ)償風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)。這其中也包括了在風(fēng)光電供應(yīng)富余時(shí)電解水制氫和使用氫燃料電池發(fā)電。

德國(guó)是否能夠在2035年實(shí)現(xiàn)100%的電力由可再生能源生產(chǎn)的目標(biāo)？如果了解德國(guó)擁有的智慧能源技術(shù)，就會(huì)得出答案。關(guān)于智慧能源技術(shù)，限于篇幅，本文僅簡(jiǎn)要地舉兩個(gè)案例：

1. 德國(guó)的啤酒廠，利用啤酒冷藏發(fā)酵時(shí)的1度溫差許可，用啤酒存儲(chǔ)制冷的能量，消納過剩的風(fēng)光電。

2. 2008年開始規(guī)劃設(shè)計(jì)，2014年投入運(yùn)行的柏林歐瑞府能源科技園，借助系統(tǒng)綜合的智慧能源技術(shù)靈活使用風(fēng)光電，實(shí)現(xiàn)了100%使用由可再生能源提供的電力，而且沒有要政府一分錢補(bǔ)貼。為德國(guó)乃至全球?qū)崿F(xiàn)零碳城市提供了示范。而未來(lái)城市將消耗大約50%左右的電力。