德國為新能源付出了哪些巨大的代價？

日前，在距離科隆市30公里外，德國航天中心的一個防輻射房間里，德國科學家啟動了一個超大型的“蜂巢”?！胺涑病庇?49盞大號聚光燈組成，功率達350千瓦，用于模擬太陽光，因此被稱為“世界最大的太陽”。它的作用，是探索制取未來清潔能源——氫氣的新方法。

這個耗資380萬美元的“大太陽”僅是德國新能源運動中的最新嘗試——2011年7月，默克爾政府制定了雄心勃勃的“能源轉型計劃”，旨在用太陽能、風能以及其他可再生能源取代煤炭、天然氣等化石燃料，減少碳排放。2016年，德國可再生能源利用占比達32%，在每年5月的某一天，德國全境的能源供應都來自可再生能源。

與此同時，德國也為新能源付出了巨大的代價。

1 尋找氫氣

氫氣燃燒時不排放碳，被廣泛認為是一種清潔的“未來燃料”，可為汽車、飛機等提供動力。“如果我們希望飛機和汽車不產生二氧化碳，就需要數十億噸氫氣?！敝鞒帧按筇枴毖芯康牡聡教熘行闹魅位舴蚴┟芴卣f。

但地球上氫氣稀少，電解水是目前常見的人工獲取氫氣的方式，其過程需要消耗大量能量?？茖W家希望能夠利用太陽光、風力等可再生能源產生的能量來分解水，得到氫氣。

“大太陽”使用的是電影院內常見的短弧氙氣燈，這些燈組成了近14米高、16米寬的燈墻，能將燈光聚焦在20厘米見方的區(qū)域內。當所有燈都打開并聚焦后，所在的實驗室將變成一個大熔爐，溫度瞬間可達3000℃。

一旦用350千瓦人造光來制氫的技術成熟，這一過程可以10倍放大，達到發(fā)電廠的技術水平。“我們的最終目標是利用太陽能制取氫氣，而不是人造光?！?霍夫施密特說。

然而，“大太陽”本身的運轉就耗能巨大——目前，這個系統(tǒng)在4小時內就耗費一戶四口之家一年的用電量?！按筇枴表椖烤腿绲聡麄€“能源轉型計劃”的縮影——前景誘人，代價巨大。

2 清潔能源

當初，德國政府執(zhí)意推廣太陽能時，一名傳統(tǒng)電力公司高管就嘲笑這無異于“在阿拉斯加種菠蘿”——德國全年光照充足的時間也就和美國的西雅圖相當，地理條件上來說實在不是搞太陽能的合適區(qū)域。但憑著德國人的技術精神，他們做到了。

技術的成功

可以說就技術而言，“能源轉型計劃”或許是成功的，而在50Hertz輸電公司負責輸電的德國東北部，這種成功體現得淋漓盡致。在50Hertz輸電公司的電網范圍內，包括從波羅的海沿岸到捷克邊境的地區(qū)，2015年清潔能源的供電比例達到49%，而其中的38%來自太陽能和風能，這是世界上任何其他地方無法比擬的。

這種成功源自精密的科技——在50Hertz輸電公司總部的監(jiān)控室里，有一個屏幕不定跳動，時刻監(jiān)控著太陽能和風能的實時發(fā)電量。公司從7家公司購買了風力風向預測報告，從另外5家公司購買了太陽強度預測報告，使得他們對風力預測的準確率達到96%~98%，對太陽強度預測的準確率達到93%~95%。因為太陽能起步比風能晚，同時影響太陽光照的因素也比風力多，如霧和雪，因此對太陽強度預測的準確率會稍遜。

即便如此，精確的預測還是讓德國避免了2015年的“日食電力大崩潰”。2015年3月20日，從德國當地時間9時28分起，德國開始日全食，在接下來的一個半小時里，月亮漸漸遮住太陽，擋住了德國82%的陽光。這意味著德國境內光伏發(fā)電功率瞬間減少6千兆瓦，影響相當于6座核電站同時退出運行；當太陽從月亮后面鉆出來后，在陽光的突然照射下，短時間內13千兆瓦的光伏發(fā)電量又進入電網，相當于12座核電站突然接入。但由于提前6個月的準確預測、預案和協(xié)調，德國并沒有發(fā)生大面積停電。