來(lái)源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 1評(píng)論 | 4201查看 | 2014-12-23 11:35:00
整個(gè)2014年,對(duì)能源行業(yè)關(guān)注的人們一定在各種媒體報(bào)刊上看到了足夠多的關(guān)于德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的介紹、評(píng)論和展望。最扣人心弦也是人們問得最多,一定是這樣一個(gè)問題:德國(guó)的能源轉(zhuǎn)型何以如此成功并享譽(yù)世界,而中國(guó)又該如何從中學(xué)習(xí),找到自己的能源轉(zhuǎn)型特色之路?
德國(guó)能源轉(zhuǎn)型計(jì)劃龐大復(fù)雜,看上去雄心勃勃,卻也頗受人質(zhì)疑:德國(guó)政府決定到2020年新能源發(fā)電比例超過(guò)35%,2022 年將放棄所有核電站,到 2050年基本實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)“碳中和”,可再生能源要占到電力生產(chǎn)的80%,在總能源消耗中要占到60%。同時(shí),將有500萬(wàn)部以上的電動(dòng)汽車在行駛,智能環(huán)保建筑將使得建筑供暖能耗下降一半,而海上風(fēng)電裝機(jī)也將達(dá)到2500萬(wàn)千瓦。
十年來(lái)這些目標(biāo)體系不僅爭(zhēng)議不斷,也屢次修改。但時(shí)至2014年底,其中最有象征意義的標(biāo)志,德國(guó)整體可再生能源在發(fā)電中所占的比例已超過(guò)28%,而在德國(guó)的整個(gè)東部地區(qū),這一比例已經(jīng)達(dá)到37%。至此這與十年前制定的2020年全德國(guó)達(dá)到35%的目標(biāo)只有半步之遙。德國(guó)取得的能源轉(zhuǎn)型成就幾乎已經(jīng)為世人所公認(rèn)。
仔細(xì)打量德國(guó)的能源轉(zhuǎn)型計(jì)劃,不難發(fā)現(xiàn)其根本的立足之處就在于:能源轉(zhuǎn)型不是技術(shù)變革,而是生活理念的更新和商業(yè)模式的創(chuàng)新。風(fēng)能與光伏基地的布局,海上風(fēng)電發(fā)展的比例,電動(dòng)汽車的規(guī)模,智能建筑的改造,這些新生事物的發(fā)展目標(biāo)與狀態(tài)直接影響了人們的生活習(xí)慣和消費(fèi)心態(tài):這里面包含著無(wú)數(shù)復(fù)雜的設(shè)計(jì)和處心積慮的概念更新,德國(guó)人持續(xù)地用篤定的信心和專業(yè)的耐心不斷地對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行調(diào)整和試錯(cuò)。
而創(chuàng)新,幾乎是這種改革心態(tài)下無(wú)可避免的最有力產(chǎn)品。
有人比較過(guò)德國(guó)式的創(chuàng)新,與美國(guó)等其他國(guó)家的創(chuàng)新最大的不同就是強(qiáng)調(diào)與傳統(tǒng)已有產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的結(jié)合和改造,而盡量避免顛覆式及革命式的應(yīng)用。此類創(chuàng)新的最大好處是從總體上節(jié)省了社會(huì)資源,避免了重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)。
比如在能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,隨著新能源在電網(wǎng)中的比重不斷增加,從2007到2029年整個(gè)歐盟的新能源載體要翻倍,對(duì)電網(wǎng)的要求也不斷提高,這就要求輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)更加智能,信息的傳輸和處理更加快速和龐大。在這個(gè)前提下,需求側(cè)管理DSM(Demand Side Management)和主動(dòng)配電網(wǎng)的技術(shù)不斷被引入,其核心就是通過(guò)靈活的電價(jià)機(jī)制,來(lái)引導(dǎo)人們的能源消費(fèi)需求。
在一些示范性項(xiàng)目中,人們可以在家庭里安裝一個(gè)監(jiān)測(cè)應(yīng)用,通過(guò)這個(gè)應(yīng)用,接受到來(lái)自電網(wǎng)中心調(diào)度室的數(shù)據(jù)處理結(jié)果,居民可以通過(guò)模擬時(shí)鐘看到未來(lái)12小時(shí)內(nèi)預(yù)測(cè)的電價(jià),用紅色,黃色,綠色來(lái)表示電的價(jià)格變化。在允許的范圍內(nèi),用戶可以自己通過(guò)智能手機(jī)提前決定啟用哪些設(shè)備。在這種情況下,電網(wǎng)的用戶可以從電網(wǎng)得到的實(shí)時(shí)信息,制定更為靈活和復(fù)雜的管理策略,而在電網(wǎng)的控制端,也可以根據(jù)對(duì)用戶用電的反饋,提早計(jì)劃各個(gè)不同能源載體的接入。
在這樣的理念之上,德國(guó)人繼續(xù)構(gòu)建龐大的虛擬電廠計(jì)劃。虛擬電廠是集合不同類型中小型分布式發(fā)電和儲(chǔ)能,結(jié)合需求側(cè)負(fù)荷管理,實(shí)行統(tǒng)一的調(diào)度和智能控制以達(dá)到模仿傳統(tǒng)大型發(fā)電廠的特征功能,使其能夠參與電網(wǎng)運(yùn)行和電力市場(chǎng)的功能單位,所以虛擬電廠可以被看作是結(jié)合智能電網(wǎng)和智能電力市場(chǎng)的切入點(diǎn)。
虛擬電廠的主要應(yīng)用背景是電力市場(chǎng),其運(yùn)營(yíng)目標(biāo)是以售電為主參與電力市場(chǎng)交易,同時(shí)也可以提供輔助系統(tǒng)服務(wù)比如通過(guò)提供調(diào)頻支持參與電網(wǎng)運(yùn)行。虛擬電廠可以整合各類中小型的光伏、風(fēng)能、水利發(fā)電、生物質(zhì)能、熱泵和熱電聯(lián)產(chǎn)等分布式設(shè)備,同時(shí)結(jié)合電熱或者電氣儲(chǔ)能,連接電網(wǎng)、熱網(wǎng)和氣網(wǎng)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換,所以也被看作能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要功能模塊。
這一理念可以被看作是以各種分布式能源為基礎(chǔ),讓家庭、建筑、車輛、工廠都通過(guò)某種方式互聯(lián)起來(lái),以追求能源消費(fèi)的最優(yōu)化利益作為商業(yè)模式的推力,來(lái)增加用戶的粘合度。在這種理念的支配下,人們幾乎已經(jīng)看到了能源互聯(lián)網(wǎng)的雛形。
對(duì)于更為龐大的能源互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃而言,產(chǎn)能式主動(dòng)房的概念也被作為一種創(chuàng)新核心不斷提出。主動(dòng)房的核心是,在盡量滿足低能耗的被動(dòng)房屋標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),更大程度地利用可再生能源,用“主動(dòng)”產(chǎn)能的方式平衡建筑自身能耗,最終達(dá)到產(chǎn)能量高于耗能量,實(shí)現(xiàn)總體能源結(jié)余。
通過(guò)最大限度地利用屋頂,墻體,遮陽(yáng)板,陽(yáng)臺(tái)圍護(hù)等所有受光面積來(lái)安裝集成光伏板,將建筑物變成一個(gè)小型分布式電站。在提供建筑物自身用電量之外,多余電量或是并入電網(wǎng),或是通過(guò)兩種方式儲(chǔ)存:一是直接充入蓄電設(shè)備(包括電動(dòng)汽車),二是通過(guò)熱泵轉(zhuǎn)化成熱量?jī)?chǔ)存,以便在低溫和日光不足時(shí)作為取暖能源返回利用。
但是由于光伏發(fā)電量的季節(jié)性浮動(dòng)非常大,使得它必須依賴傳統(tǒng)電網(wǎng)來(lái)平衡峰值。所以,產(chǎn)能型主動(dòng)房發(fā)展推廣的一個(gè)關(guān)鍵是:發(fā)展家用儲(chǔ)能設(shè)備。它可以是價(jià)格更為經(jīng)濟(jì)的蓄電池,也可以是容量更大的熱泵。最終目標(biāo)是:提高自身用電量在光伏發(fā)電量中的占比,同時(shí)降低外網(wǎng)輸入的傳統(tǒng)電力在總耗電中量的占比。
陸續(xù)建成的各地示范實(shí)例顯示:主動(dòng)房的其太陽(yáng)能發(fā)電總量可達(dá)到建筑自身耗電量的150% 以上。回售給電網(wǎng)帶來(lái)的收益成為業(yè)主前期投資的主要?jiǎng)恿χ弧?/div>
這個(gè)時(shí)候我們幾乎已經(jīng)看到了創(chuàng)新最期盼的小伙伴的背影:商業(yè)模式收益。這也是很多人針對(duì)德國(guó)人力圖在2020年實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)輛電動(dòng)汽車上路目標(biāo)時(shí)提出的最大疑問:電動(dòng)汽車真的比傳統(tǒng)汽車好嗎?
真正成功的創(chuàng)新和單純的技術(shù)創(chuàng)新之間最大的區(qū)別就在于:是否能誕生新的商業(yè)模式。電動(dòng)汽車在車輛技術(shù)和駕駛體驗(yàn)上雖然乏善可陳,但是它最大的創(chuàng)新點(diǎn)卻來(lái)自于它的多重跨界屬性:電動(dòng)汽車可以是儲(chǔ)能設(shè)備,可以是智能手機(jī),可以是大數(shù)據(jù)中心,甚至于可以是一個(gè)賺錢工具——在德國(guó)不少汽車分時(shí)租賃公司已經(jīng)開始推出志愿者幫電動(dòng)車充電,贈(zèng)送積分里程的優(yōu)惠。
這也是為什么在德國(guó)很多示范研究的創(chuàng)新項(xiàng)目其實(shí)并不涉及如何生產(chǎn)電動(dòng)汽車,而是如何提高電動(dòng)汽車的公眾認(rèn)知度,如何培養(yǎng)電動(dòng)汽車潛在市場(chǎng),如何讓電動(dòng)汽車和現(xiàn)有的公共交通系統(tǒng)最佳地融合在一起,如何讓電動(dòng)汽車更好地融入智能電網(wǎng)的控制策略中等等。
從以上的例子我們不難看出,德國(guó)人是怎樣依托于能源轉(zhuǎn)型這樣一個(gè)龐大的計(jì)劃,一步步地由點(diǎn)及面,由技術(shù)至商業(yè)的來(lái)構(gòu)建一個(gè)環(huán)環(huán)相扣、幾乎不可逆轉(zhuǎn)同時(shí)又不拋棄任何人和既存事物的強(qiáng)大創(chuàng)新體系,使得富有生命力和人文力量的創(chuàng)新得以成為經(jīng)年久遠(yuǎn)的能源轉(zhuǎn)型計(jì)劃中最大的紅利。
如此說(shuō)來(lái),我們理應(yīng)對(duì)尚屬混沌的中國(guó)能源轉(zhuǎn)型計(jì)劃充滿期盼。雖然我們目前還對(duì)將來(lái)所有要面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)和困難無(wú)法一一預(yù)見,但是卓絕的耐心和篤定的堅(jiān)持幾乎是我們?cè)诿媾R更加復(fù)雜的國(guó)情時(shí)所能擁有的最好武器。
為此我們必須要在2015年中德創(chuàng)新合作年開啟之前寫下這樣一句話:人世間的事情到最后一定結(jié)果是好的,如果一件事情我們感覺還不夠好,那就是尚未堅(jiān)持到最后——再過(guò)十年,二十年,甚至三十年,霧霾消除能源轉(zhuǎn)型成功之時(shí),會(huì)有整整一代人潸然淚下。
文/廖宇 知名能源專欄作家、德國(guó)華人新能源協(xié)會(huì)主席