無補貼的道路上德國如何保持可再生能源產(chǎn)能?

生產(chǎn)電力的風(fēng)能或光伏設(shè)備生產(chǎn)出的能量可以使用一種存儲形式，如儲能電池、氫氣等，在有電力需求時使用，這也是一種經(jīng)濟可行的選擇。

可再生能源發(fā)電設(shè)施運營商的保證薪酬一直是德國能源轉(zhuǎn)型的一個關(guān)鍵組成部分。2000年，國家的可再生能源法案(EEG)引入了上網(wǎng)電價。它們?yōu)榭稍偕茉赐顿Y者提供了20年的現(xiàn)金流入保障。隨著2021年首批先驅(qū)性項目的擔(dān)保期接近尾聲，運營商越來越多地需要尋找其他途徑，以保持風(fēng)能和光伏發(fā)電設(shè)施的盈利，政府部門也需要制定相關(guān)政策，實現(xiàn)經(jīng)濟與可再生能源的平衡。

一旦上網(wǎng)電價開始用盡，德國還能保持多少可再生能源產(chǎn)能?

2018年，德國的光伏電池板、陸上風(fēng)力渦輪機和沼氣發(fā)電廠的可再生電力裝機容量為103吉瓦(GW)，占該國118吉瓦(還包括海上風(fēng)能、水力發(fā)電等)可再生電力總?cè)萘康拇蟛糠帧?018年，可再生能源供應(yīng)了224.6萬億瓦時(TWh)，占全國總發(fā)電量的34.9%，其中92.2 GWh(14.3%)來自陸地風(fēng)力渦輪機，46.2 GWh(7.2%)來自光伏電池板，45.1 GWh(7%)來自生物質(zhì)發(fā)電廠。

德國政府的目標是到2030年可再生電力占德國電力需求的65%。根據(jù)德國能源與水行業(yè)協(xié)會(BDEW)的計算，為了實現(xiàn)這一目標，德國必須將目前的可再生電力裝機容量提高到215至237吉瓦之間。因此，根據(jù)Agora Energiewende的數(shù)據(jù)，風(fēng)能和光伏發(fā)電能力每年必須增長約500萬千瓦。可再生能源團體BEE將可再生能源的增長率定得更高，約為每年16.5吉瓦。

到2021年，風(fēng)能、光伏和沼氣裝機容量達數(shù)十億瓦的設(shè)備將超過20年。因此，根據(jù)可再生能源法案(EEG)，這些企業(yè)將不再收取上網(wǎng)電價。該法案于2000年首次出臺，為期20年。在本世紀20年代，德國越來越多的可再生能源裝機容量將達到補貼期的終點。

行業(yè)組織Deutsche Windguard計算出，僅陸上風(fēng)力發(fā)電的上網(wǎng)電價就將在2021年1月1日達到400萬千瓦，此后到2025年，每年還將達到230萬至240萬千瓦(總計1600萬千瓦)。Fraunhofer IEE研究所發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，從2008年到2018年，德國的風(fēng)能裝機容量增長了兩倍，從約20吉瓦增至近600吉瓦。

根據(jù)行業(yè)協(xié)會BSW solar的數(shù)據(jù)，德國在2019年新增的大部分光伏發(fā)電裝機容量將在2028年至2033年之間達到其保證報酬的上限。到2028年，這一數(shù)字將超過每年1千兆瓦，到2031年將超過7千兆瓦。管理咨詢公司普華永道(PwC)表示，到2033年，德國100多萬個光伏電池的運營商將失去他們的補貼。這些光伏電池陣列的產(chǎn)量為24太瓦時(TWh)。

據(jù)Fachverband biogas估計，目前在德國運營的約9400家沼氣廠中，約有1000家可能會在2021年其補貼到期后停產(chǎn)。在目前已安裝的660萬千瓦生物質(zhì)設(shè)施中，到2025年補貼期結(jié)束后將有約510萬千瓦繼續(xù)可用，到2030年將僅剩下230萬千瓦。最后一批有資格獲得EEG支持的工廠將在2034年退出支持計劃。

舊的可再生能源裝置的法律架構(gòu)條件是怎樣的

盡管20年來收取可再生能源設(shè)備上網(wǎng)電價的可再生能源裝置最終會失去這筆費用，但它們?nèi)员３种稍偕茉窗l(fā)電機的合法地位。這包括“連接優(yōu)先級”和“電網(wǎng)優(yōu)先級”，這意味著電網(wǎng)運營商有義務(wù)將可再生能源設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上，并優(yōu)先使用可再生能源，而不是傳統(tǒng)的電力來源。當(dāng)電網(wǎng)運營商為了穩(wěn)定電網(wǎng)而限制舊的可再生能源設(shè)備的生產(chǎn)時，它們也將繼續(xù)收到補貼款項。同時，可再生能源企業(yè)必須繼續(xù)履行義務(wù)，例如安裝某些計量設(shè)備，并向電網(wǎng)運營商和市場登記部門報告。

舊的可再生能源裝置有哪些其他的應(yīng)用可能性

二十年來，可再生能源裝置獲得了豐厚的上網(wǎng)電價，但如果補貼終止，它們可能需要修理，導(dǎo)致其規(guī)模和產(chǎn)量將非常小，或者不再符合現(xiàn)代標準，那么這些可再生能源裝置在經(jīng)濟上可能不再可行。因此，一些可再生能源運營商將選擇關(guān)閉和拆除它們的設(shè)施——一旦風(fēng)力發(fā)電廠停止運營，它們的所有者有法律義務(wù)完全拆除所有渦輪機和它們的基礎(chǔ)設(shè)施。然而，如果可再生能源運營商的設(shè)施仍處于良好狀態(tài)，他們可能會繼續(xù)經(jīng)營下去。他們有幾個不同的選擇:

重新提供動力

重新供電意味著在同一地點用更新的、通常更強大的模式替換舊的可再生設(shè)備。這是否可能取決于安裝的具體位置和相應(yīng)的規(guī)劃規(guī)定，因為新單元可能比其前身更大，或者因為當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃要求可能已經(jīng)改變。同時，這需要由工廠所有者進行新的投資。

直接營銷

每個可再生能源供應(yīng)商都可以在電力交易所出售他們的產(chǎn)品。但對于較小的風(fēng)力發(fā)電廠、小型光伏裝置的擁有者或單一沼氣發(fā)電廠的經(jīng)營者來說，僅靠他們自己是不可能做到這一點的。相反，他們可以使用直銷公司的服務(wù)。直接營銷人員可以遠程訪問發(fā)電廠，在交易所出售可再生能源，然后根據(jù)合同條款減去傭金后將收益轉(zhuǎn)給可再生能源發(fā)電廠的所有者。這種模式在德國已經(jīng)確立，因為許多可再生能源設(shè)施(尤其是2016年后開始運行的設(shè)施)盡管有上網(wǎng)電價保證，但仍有義務(wù)在交易所直接銷售其電力。

直銷公司還提供其他模式，如購買現(xiàn)有的可再生能源設(shè)備，或?qū)⒉煌蛻舻碾娏ιa(chǎn)集中起來。通過這種方式產(chǎn)生的電力不會在交易所出售，而是直接轉(zhuǎn)給另一家公司或客戶。對于較老的設(shè)備，尤其是非常小的設(shè)備(通常指光伏電池板)，這些設(shè)備是否足夠好，值得直銷公司采用，還有待觀察。

電力購買協(xié)議(PPA)

可再生能源運營商可以將他們的電力賣給一個特定的客戶。這些長期合同被稱為電力購買協(xié)議(PPA)，用于資助工廠的運營和/或建設(shè)。公私合作伙伴關(guān)系可以采取不同的形式，這取決于電力是通過與買方(例如附近的公司)的電網(wǎng)連接進行物理供應(yīng)，還是由于買方是電力零售商，所以購買電力(電力供應(yīng)到公共電網(wǎng))純粹是合同性質(zhì)的。在直接向附近的消費者供電的情況下，可再生能源發(fā)電機變成了一個電力供應(yīng)公司(就像一個燃煤電廠)，這需要承擔(dān)大量的法律和財務(wù)義務(wù)(如電力稅、可再生能源稅支付)。買方將對可再生能源的“原產(chǎn)地保證”(GO)十分重視，這能夠向自己的客戶證明，他們正在處理經(jīng)過驗證的綠色能源。GO證書可以在聯(lián)邦環(huán)境局(UBA)的德國原產(chǎn)地擔(dān)保登記局(Herkunftsnachweisregister, HKNR)購買。

區(qū)塊鏈和社區(qū)解決方案

通過將舊的可再生設(shè)備整合到地區(qū)能源概念中，它們可以被用來為附近的家庭或企業(yè)提供電力，通常還可以與熱泵、電動汽車充電站和電池庫相結(jié)合。在未來，點對點供電可能參與區(qū)塊鏈解決方案。

自己使用、儲能和power-to-x

一旦他們20年的上網(wǎng)電價到期，可再生能源運營商也可以選擇自己使用電力，例如在工業(yè)、農(nóng)業(yè)企業(yè)或自己的家庭，這取決于安裝的類型和規(guī)模。“自己的電力消費”的法律定義在德國相當(dāng)嚴格,因為在這一過程中權(quán)力將會(部分)免除。生產(chǎn)電力的風(fēng)能或光伏設(shè)備生產(chǎn)出的能量可以使用一種存儲形式，如儲能電池、氫氣等，在有電力需求時使用，這也是一種經(jīng)濟可行的選擇。

在不征收上網(wǎng)電價的情況下，風(fēng)能、光伏和沼氣的區(qū)別是什么?

陸上風(fēng)力

德國風(fēng)能協(xié)會BWE普遍認為，重新供電是老風(fēng)電場的最佳選擇。然而,根據(jù)德意志W(wǎng)indguard商業(yè)協(xié)會發(fā)表的一份報告,大約50%的風(fēng)力公園將不適合重新提供動力。如果滿足了法律前提條件，現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電廠也可以選擇自用、儲存或直接向附近的工廠供電。在舊的風(fēng)電場與直銷公司簽訂合同或與消費者簽訂PPA之前，它將經(jīng)歷一個評估和驗證過程。

光伏

持續(xù)運行超過20年的地面光伏裝置將面臨類似于陸上風(fēng)力發(fā)電站的挑戰(zhàn)和機遇。根據(jù)他們的規(guī)模和條件，他們將能夠繼續(xù)經(jīng)營和出售他們的電力。重新供電也是一個選擇，特別是當(dāng)現(xiàn)有的規(guī)劃許可仍然有效或可以重新獲得。現(xiàn)在有一些新的大型光伏電站將在完全沒有政府補貼的情況下運行，專家說，同樣的方法也適用于報廢但可以重新運行供電的舊光伏裝置。

德國私人住宅的屋頂光伏設(shè)施數(shù)量眾多，但規(guī)模很小(不足10千瓦)，其中有許多將在本世紀20年代初第一個停止接收上網(wǎng)補貼。光伏研究人員表示，安裝一個儲能電池來儲存光伏，從而消耗掉屋頂上產(chǎn)生的更多電力，可以讓光伏電池板的持續(xù)運行對房主有價值。如果在電池儲能上的額外投資不是房主的理想選擇，房主可以將他們的電力通過直銷公司出售。

沼氣

與風(fēng)能或光伏發(fā)電裝置不同，舊的沼氣發(fā)電廠可以通過參與政府設(shè)立的拍賣計劃，獲得一個新的10年期的上網(wǎng)電價。大多數(shù)的沼氣發(fā)電廠成本較高，除了在交易中獲得的電價外，沒有其他收入，因為與光伏和風(fēng)力渦輪機不同，它們必須提供基質(zhì)(生物質(zhì))，并需要持續(xù)的監(jiān)督。到目前為止，生物質(zhì)能投標一直供不應(yīng)求。