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德国绿色能源革命受困于电网升级改造

德国要快速推广低碳电能计划就必须对电网升级换代,但这反过来又引发了公众关于这些新系统归属问题的争议和质疑。

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图片来源:Windwärts Energie

德国向来以可再生能源的先行者著称。所谓的“能源转型”发源于1986年切尔诺贝利灾难后的反核电抗议活动,而后渐渐成为了德国政策的一个核心支柱。2015年,德国将近三分之一的能源需求都是由可再生能源满足的——而2000年仅为6.3%。

但以可再生能源为基础的能源系统受制于天气,这与按需发电的中心化发电站模式是非常不同的。德国正在努力对电网进行改造从而使其满足可再生能源发电的需求。

此举不仅造价高昂,而且耗时。此外,它还引发公众抗议,引起人们对于未来能源系统归属问题的争议。

最让德国电网运营商头疼的问题就是高压电网的扩建。此前,电网运营商、德国政府以及多份专家研究报告都坚持认为,要保证电网系统的平稳运营,就必须对电网进行扩建和升级。

网络堵塞

风能是德国最大的可再生能源,占2015年德国能源总产量的13%。仅2015年一年,就有
350万千瓦陆上风电200万千瓦海上风电实现并网,主要分布在波罗的海沿岸以及北海这些多风的北部地区。

在风电产量上升的大风天气里——特别是当北部地区的需求较低时——电能供应的充足拉低了批发售价。工业用户以及能源供应企业此时就会大规模购入便宜的电能。

问题是,多风的北部地区作为德国风电的唯一产地,与南部地区的大型工业中心相距遥远,而且连接两地的输电线不堪大用。


为了稳定网络、避免堵塞,电网运营商必须迅速采取行动,一方面要求北部地区的化石燃料发电场停止生产(并对它们予以补偿),另一方面加大南部地区的化石燃料发电量以供应已经签约的客户(价格高于市场价格)。有时还需要对北方风电场进行断网(还必须对风电场运营商进行补偿)。

成本上升

所有这些成本最终都传递给了消费者,并已成为德国电价上涨的主要原因。

德国有着欧洲最高的零售电价,这在很大程度上是因为消费者为可再生能源发电事业的发展付出了额外的成本。能源转型在德国拥有广泛的公众支持。但如果有什么可能影响到公众支持可再生能源的话,那就是高昂的成本。

而电网面临的压力预计只会越来越大。德国做出的到2022年之前放弃核能的承诺将导致巴伐利亚州两座核电站关闭,这将导致南部地区越来越依赖于北部的风电。

公众抗议

为了解决这个问题,电网运营商正在规划对电网进行扩建、升级和增效。但运营商的发展规划实施之前必须经过漫长的政治和公共质询过程。高压输电线途径村镇的居民也对一座座高高竖起的铁塔不太欢迎。

最强烈的抵制来自
巴伐利亚的抗议团体,他们担心从后院经过的巨型输电线会给他们的健康、环境以及房产价格带来不利影响。

经过多年的延误和辩论之后,去年夏天终于取得了一项突破。德国中央政府宣布对监管政策进行调整,将扩建的大部分电网线路埋在地下。

地下线缆安装和维护的成本都更高,并且绝非没有环境影响——比如线缆途经路线上的森林和农田都必须清除,为线缆让路。不过,起初支持地下线缆建设却在随后由于公众压力而改变立场的巴伐利亚州州长霍斯特·泽霍费尔重新表示支持地下线缆。

土拨鼠日

去年末,德国议会通过提案,决定将
到2024年之前修建2750公里新高压电网的计划写入法律。但距离施工似乎还有很长的距离。

“线路的规划需要从头开始,”可再生电网倡议(RGI)的特蕾莎·施耐德表示,RGI是输电电网运营商和环保团体组成的组织。“对于主要输电网络之一的Suedlink,这意味着将近三年的规划和审批工作都成了无用功,现在我们重新回到了起点。”

铺设地下线缆的要求与高架线缆不同,这意味着必须寻找新的线路并获得许可。地下线缆遇到的阻力预计会较小。但并不是所有人都对地下线缆有信心。

“我跟几家电网运营商交流过,他们都十分怀疑,”施耐德表示。“抗议团体也未必会欢迎地下线缆通过自己的社区。”

在这场辩论的另外一边,地球之友德国分部(BUND),是为数不多的几家仍然质疑是否需要拓展电网的主要环境组织之一,也对近来的进展表示失望。

“这就像是土拨鼠日”,该组织的维尔纳·诺依曼表示。诺依曼正准备周一递交一份关于该组织反对相关进程的新的声明。这份声明认为,有关机构并未对可能的备选方案进行适当的评估。

区域平衡

许多反对电网拓展项目的抗议人士,都表示支持建设更为去中心化的能源体系作为备选方案。

在BUND提出的模式中,区域控制机构负责调整电网使用可再生能源、热电联供以及电力储存之间的平衡,从当地生产商那里直接购买电力,并在必要时在全国性批发市场上获取补充电力或者销售多余电力。

诺依曼表示,这问题最终归结到德国想要建设什么样的能源体系。他认为,大规模的电网扩建计划表明:德国官方对未来能源体系的规划走得还是中心化的老路。

海上风能是德国唯一由大型能源企业所有的可再生能源。陆上风能、太阳能光伏和生物气等其他的可再生能源中有将近一半由私人、市民能源合作社或者公众所有的当地公益机构所有。

“去中心化的能源不只是关乎地点,而是关乎能源体系的组织架构和归属。”诺依曼说,“我们谈论的不只是发电量,还有如何赋予人民权利、推动市民能源倡议行动的问题。”

配电网的挑战

规模较小的发电设备也对电网,尤其是地方配电网带来了挑战。在地方电力生产商向电网传送电力的情况下,电力不仅是从高压的输电网传送到低电压的地方网络,而是双向并行。

这意味着配电网必须升级换代,安装更为灵活的变压器,以应对双向流通的电力。

不同于按照四个区域划分、每个区域由一个大型运营商经营的输电网,地方网络由大约900个地方运营商负责经营,并且很多运营商是州政府所有的公益设施。

诺依曼表示,尽管去中心化的地区电网和运营商越来越重要,但与输电网运营商相比,他们所得到的关注和投资仍然少得多。“组织更严密的区域性配电和电力收集或许有助于降低拓展电力传输网络的必要性。”

但诺依曼也承认,“政府和联邦网络局提出的全国性方案并不倾向于这些去中心化的概念,”而接下来的争议也将更多地集中在电网拓展方案如何实施,而不是是否应该实施的问题上。

其他解决方案仍在讨论中——比如有人提出应该对电力实施地区性定价,以充分反映电力输送的成本。但这些方案更多地被视为输电网拓展的补充,目的是为了在电网拓展方案最终获得许可并建设完成之前,缓解现有问题的压力。

“输电线路的建设最终还是会进行。这只是时间问题。”RGI的施耐德说。


 

译者:子明

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