- 風(fēng)能將在未來(lái)獲得顯著(zhù)增長(cháng)
- 太陽(yáng)能電力面臨成本問(wèn)題
- 太陽(yáng)熱能面臨著(zhù)復興
- 可再生能源電力已占德國總需求的15%
- 某些州風(fēng)電比例甚至超過(guò)了35%
德國可再生能源產(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)改變了德國能源市場(chǎng)。此后,德國又相繼出臺了促進(jìn)生物燃料、地熱能等可再生能源發(fā)展的相關(guān)法律。高額的政府補貼推動(dòng)了風(fēng)力渦輪機和太陽(yáng)能面板需求的增長(cháng),德國很快得到環(huán)保人士的青睞。
20世紀90年代,德國的能源市場(chǎng)結構很簡(jiǎn)單。電力多來(lái)自煤電或核電廠(chǎng),車(chē)輛使用常規化石燃料,家庭利用石油或天然氣取暖。但過(guò)去10年,這一結構發(fā)生了重大變化:綠色電力變得普遍,汽車(chē)開(kāi)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總需求的15%,某些州風(fēng)電比例甚至超過(guò)了35%。
然而,可再生能源發(fā)展仍然面臨很多問(wèn)題。例如,補貼資金、持續增長(cháng)以及風(fēng)能太陽(yáng)能儲存技術(shù)等方面。
風(fēng)力發(fā)電
過(guò)去十年是德國風(fēng)電飛速發(fā)展的十年。1999年末,德國風(fēng)電容量?jì)H為2875兆瓦,而到2008年末,這一數字猛增到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到7%。風(fēng)電價(jià)格也相對較為便宜。德國《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)格購買(mǎi)風(fēng)電,基本與常規電力的價(jià)格持平。有專(zhuān)家認為,風(fēng)電是最具經(jīng)濟性的可再生能源。但由于鋼鐵價(jià)格上漲,該法案需要進(jìn)行修改,提高風(fēng)電的收購價(jià)格。(1美分約合6分人民幣)
國際能源機構(IEA)表示,從理論上說(shuō),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為1.567萬(wàn)太瓦時(shí),僅占風(fēng)電潛力的1.2%。
專(zhuān)家相信風(fēng)能將在未來(lái)獲得顯著(zhù)增長(cháng),特別是海上/離岸風(fēng)力發(fā)電。德國政府預計,2030年之前,歐洲北海和波羅的海的海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)容量將達到2萬(wàn)到3萬(wàn)兆瓦。如果達到最佳風(fēng)力條件,發(fā) 電能力相當于20到30個(gè)核電廠(chǎng)。
然而,陸上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)沒(méi)有那么樂(lè )觀(guān)。近年來(lái),不少德國市民團體已經(jīng)加大了對風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的抗議,建設新風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)困難較大。為解決這一問(wèn)題,可進(jìn)行“發(fā)電機組改造”(re-powering),即用效率更高的新風(fēng)力渦輪機替換現有風(fēng)力發(fā)電裝備。德國風(fēng)能協(xié)會(huì )認為該措施潛力巨大,2020年之前風(fēng)電有望滿(mǎn)足德國1/4的電力需求。
風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)對于野生動(dòng)物略具負面影響。德國一家環(huán)保組織發(fā)現,因風(fēng)力渦輪機造成鳥(niǎo)類(lèi)死亡數量少于汽車(chē)交通鳥(niǎo)類(lèi)死亡數量。
此外,風(fēng)能的不穩定也是一個(gè)大問(wèn)題,目前尚沒(méi)有更好的辦法來(lái)儲存風(fēng)力過(guò)剩時(shí)所產(chǎn)生的電力。德國北部風(fēng)能較為豐富,而南部和西部能源消耗最大,因此需要建設全國性電力線(xiàn)路,而此舉也將增加消費者的成本。
長(cháng)期來(lái)看,風(fēng)能在德國能源結構中的份額能夠增加,技術(shù)進(jìn)步也將降低風(fēng)電價(jià)格。
光伏技術(shù)
在德國的能源結構中,雖然太陽(yáng)能發(fā)電所占份額小于風(fēng)能,但政府還是對太陽(yáng)能發(fā)電投入大筆資金。2008年,光伏設備安裝獲得了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)電的差異也體現在價(jià)格上?!犊稍偕茉捶ā芬幎?,太陽(yáng)能面板生產(chǎn)的電力的收購價(jià)格是43美分/千瓦時(shí),而風(fēng)電僅為9美分/千瓦時(shí)。政府補貼促進(jìn)了光伏市場(chǎng)的顯著(zhù)增長(cháng)。從2001年到2008年,太陽(yáng)能電力從7600萬(wàn)千瓦時(shí)增長(cháng)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(wèn)題。已安裝的光伏設備需要270億歐元的維護費用,而且每年都要不斷安裝新的設備。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(guān)。最近幾年太陽(yáng)能面板的價(jià)格呈現下降趨勢,受中國制造商的推動(dòng),2008年太陽(yáng)能面板價(jià)格下降了25%。
假如太陽(yáng)能電力能夠和常規電力一樣便宜,消費者沒(méi)有任何理由不購買(mǎi)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。大多數專(zhuān)家認為,這一過(guò)程仍需數十年時(shí)間。
太陽(yáng)熱能
太陽(yáng)熱能技術(shù)并不復雜,人們在幾十年前已經(jīng)應用。第一座太陽(yáng)熱能工廠(chǎng)建于上個(gè)世紀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)人們對氣候變化日益關(guān)注,太陽(yáng)熱能面臨著(zhù)復興。
其中尤為引人注目的是“沙漠科技計劃”(Desertec project),科學(xué)家設想在撒哈拉大沙漠建設巨大的太陽(yáng)熱能發(fā)電廠(chǎng)。從理論上講,它足以滿(mǎn)足全世界的電力需求。如果“沙漠科技計劃”成為現實(shí),太陽(yáng)熱能將會(huì )產(chǎn)生大量電力。目前該計劃取得了進(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”,目標到2050年,該計劃能夠滿(mǎn)足歐洲15%的能源需求。該計劃的發(fā)電成本非常昂貴,電廠(chǎng)本身需花費3500億歐元,另外需500億歐元建設新電網(wǎng)。