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德国的可再生能源发展十年回顾

来源：进出口服务网 | 时间：2009/12/28 9:51:44 | 阅读次数：

发布单位：中华人民共和国商务部

• 发布人：
• 小杨

近年来，德国在可再生能源领域投入大量资金，其成效如何？德国《明镜》对该产业10年来的发展进行了回顾和展望。

　　德国可再生能源产业发展初期十分弱小，但2000年4月1日生效的《可再生能源法》（Law for the Promotion of Renewable Energies）改变了德国能源市场。此后，德国又相继出台了促进生物燃料、地热能等可再生能源发展的相关法律。高额的政府补贴推动了风力涡轮机和太阳能面板需求的增长，德国很快得到环保人士的青睐。

　　20世纪90年代，德国的能源市场结构很简单。电力多来自煤电或核电厂，车辆使用常规化石燃料，家庭利用石油或天然气取暖。但过去10年，这一结构发生了重大变化：绿色电力变得普遍，汽车开始利用生物燃料，家庭采用木质颗粒取暖。虽然煤炭、核能、石油和天然气虽仍然统治市场，但可再生能源所占份额不断上升。事实上，可再生能源电力已占德国总需求的15%，某些州风电比例甚至超过了35%。

　　然而，可再生能源发展仍然面临很多问题。例如，补贴资金、持续增长以及风能太阳能储存技术等方面。

　　风力发电

　　过去十年是德国风电飞速发展的十年。1999年末，德国风电容量仅为2875兆瓦，而到2008年末，这一数字猛增到23903兆瓦，提高近9倍。去年风电的比重在总电力需求的份额达到7%。风电价格也相对较为便宜。德国《可再生能源法》要求，能源公司须以每千瓦时9美分的价格购买风电，基本与常规电力的价格持平。有专家认为，风电是最具经济性的可再生能源。但由于钢铁价格上涨，该法案需要进行修改，提高风电的收购价格。（1美分约合6分人民币）

　　国际能源机构（IEA）表示，从理论上说，风电每年可以产生130万太瓦时电力，而全球每年的能源消费为1.567万太瓦时，仅占风电潜力的1.2%。

　　专家相信风能将在未来获得显著增长，特别是海上/离岸风力发电。德国政府预计，2030年之前，欧洲北海和波罗的海的海上风力发电场容量将达到2万到3万兆瓦。如果达到最佳风力条件，发 电能力相当于20到30个核电厂。

　　然而，陆上风力发电场没有那么乐观。近年来，不少德国市民团体已经加大了对风力发电场的抗议，建设新风力发电场困难较大。为解决这一问题，可进行“发电机组改造”（re-powering），即用效率更高的新风力涡轮机替换现有风力发电装备。德国风能协会认为该措施潜力巨大，2020年之前风电有望满足德国1/4的电力需求。

　　风力发电场对于野生动物略具负面影响。德国一家环保组织发现，因风力涡轮机造成鸟类死亡数量少于汽车交通鸟类死亡数量。

　　此外，风能的不稳定也是一个大问题，目前尚没有更好的办法来储存风力过剩时所产生的电力。德国北部风能较为丰富，而南部和西部能源消耗最大，因此需要建设全国性电力线路，而此举也将增加消费者的成本。

　　长期来看，风能在德国能源结构中的份额能够增加，技术进步也将降低风电价格。

　　光伏技术

　　在德国的能源结构中，虽然太阳能发电所占份额小于风能，但政府还是对太阳能发电投入大笔资金。2008年，光伏设备安装获得了62亿欧元资助，而新高效能风力发电场仅获得了23亿欧元（1欧元约合11.02元人民币）支持。

　　风电与太阳能发电的差异也体现在价格上。《可再生能源法》规定，太阳能面板生产的电力的收购价格是43美分/千瓦时，而风电仅为9美分/千瓦时。政府补贴促进了光伏市场的显著增长。从2001年到2008年，太阳能电力从7600万千瓦时增长到4.3亿千瓦时。

　　太阳能电力虽潜力巨大，但仍然面临成本问题。已安装的光伏设备需要270亿欧元的维护费用，而且每年都要不断安装新的设备。生产太阳能面板所需的硅资源丰富，但生产较为困难。如果太阳能模块的成本能够降低，这种情况将大为改观。最近几年太阳能面板的价格呈现下降趋势，受中国制造商的推动，2008年太阳能面板价格下降了25%。

　　假如太阳能电力能够和常规电力一样便宜，消费者没有任何理由不购买太阳能面板，需求也将猛增，届时太阳能电力将在能源市场上发挥重要作用。大多数专家认为，这一过程仍需数十年时间。

　　太阳热能

　　太阳热能技术并不复杂，人们在几十年前已经应用。第一座太阳热能工厂建于上个世纪80年代，但由于随之而来的石油价格下跌，太阳热能的发展跌入谷底。近年来人们对气候变化日益关注，太阳热能面临着复兴。

　　其中尤为引人注目的是“沙漠科技计划”（Desertec project），科学家设想在撒哈拉大沙漠建设巨大的太阳热能发电厂。从理论上讲，它足以满足全世界的电力需求。如果“沙漠科技计划”成为现实，太阳热能将会产生大量电力。目前该计划取得了进展，产业和金融巨头们联合创建了“沙漠技术工业倡议公司”，目标到2050年，该计划能够满足欧洲15%的能源需求。该计划的发电成本非常昂贵，电厂本身需花费3500亿欧元，另外需500亿欧元建设新电网。

　　尽管发展几十年了，太阳热能的能量转换效率仅为15%到20%，低于煤炭或核能。太阳热能发电成本是每千瓦时14到18美分。专家预计，随着技术进步，2020年前太阳热能发电成本有望下降到10美分/千瓦时。

　　太阳热能发电厂所用的集热器可以用来烧水，也可用来为家庭取暖。在石油和天然气占据主导地位的德国取暖市场中，太阳能取暖仅占据很小一部分。太阳热能取暖设施由于过于昂贵，而难以取得进展。如果其成本继续下降，需求肯定会上升。即便如此，太阳热能也不能完全取代传统的供热系统。专家设想了一种取暖方式，使用木质颗粒燃烧满足日常取暖需求，辅以太阳热能来降低成本。（薛亮）

　　水力发电

　　德国电力的5%来自于水力发电设施。相比风能和太阳能，水电的最大优势是能够日以继夜地产生稳定电力，不随天气变化，也不存在储存问题。此外，水电相对较为便宜，大多数水电无需补贴就可以在公开市场竞争。

　　德国几乎没有新水电设施的建设空间，但许多发展中国家正在建设大型水电站。需要指出的是，在水电站建设过程中往往忽视环境标准。

　　生物能

　　在油价高涨的时代，燃烧木材取暖似乎更有吸引力。生物能源也可以驱动汽车，燃烧生物柴油或乙醇所释放的二氧化碳只是作物生长时吸收的二氧化碳。

　　生物质能是德国最重要的可再生能源。可燃生物质（通常是木材）、燃料（例如生物柴油）、生物沼气和可燃生物质废料占德国所有可再生能源的73%，相比之下，风电仅提供14.9%。生物质能最大的优势是能够储存能量，减少对国外能源的依赖。另外，生物质能可在所有的能源市场发挥作用，例如，木材可用于取暖，生物燃料可用于汽车，沼气可以用来发电。但最近生物能也遭到强烈的批评。有专家指出，不仅森林中的树木扮演碳汇的角色，地面也能吸收二氧化碳。这意味着树木腐烂后，其含有的二氧化碳并不是全部排入大气，其中一些仍然保留在地面中。换句话说，当燃烧木材后，将释放更多的二氧化碳。

　　生物燃料的生产或许更成问题。种植生物燃料作物需要土地，这些土地同样用于种植粮食。由此产生了一个道德困境，当其他人需要粮食作为食物时，使用这些粮食生产生物燃料是否妥当。另外一个问题是，为满足能源需求，种植生物燃料作物需要大量的土地。如果德国用生物燃料满足其所有汽油和柴油需求，那么所需耕地比国土面积还大。利用木质颗粒取暖也是如此，进口木材将破坏木质颗粒取暖的生态优势，因为该过程的二氧化碳平衡与运输木材的距离有关。此外，如果所需木材来自热带雨林，将进一步加剧热带雨林的砍伐，破坏世界上最重要的碳汇。

　　生物燃料的二氧化碳平衡更为糟糕。事实上，美国最近一项研究发现，生物燃料比传统化石燃料的危害更大。因为要满足不断增长的需求，就必须砍伐森林，从而导致碳汇的消失。如果给生物燃料作物施肥的话，将释放一氧化二氮，而该气体比二氧化碳破坏力更大。除此之外，整个过程的效率很低，在将植物转化为液体燃料的时候会损失能量，还不如将作物直接燃料，利用产生的热量取暖或发电。

　　科学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产，这些植物生长在庄稼不能生长的贫瘠土地，比如美洲本土植物麻风树。此外，藻类在生物燃料的未来也将发挥更大的作用。

　　但是技术问题仍然存在。将农业废料转化为生物燃料是一个复杂的过程。植物细胞壁由纤维素构成，必须破坏细胞壁，才能生产乙醇。但寻找能够胜任的“超级细菌”很困难。在最近一段时间里，这种类型的生物燃料很难具有竞争力。

　　地热能

　　地热能只占德国可再生能源市场的0.2%和取暖市场的2.4%，但其优势巨大，取自地下深处的热量可以全天候使用，在理论上说能够满足德国全部的能源需求。而在地热能的发展中，成本仍然是主要问题。如果钻探技术成本仍然像现在一样高昂，地热能将不可能在德国的能源结构中发挥重要作用。此外，地热钻探也存在风险。有时会引发轻微地震，导致地面沉降，威胁附近建筑物。

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