可再生能源的主角是風(fēng)力發(fā)電……。這一點在西班牙、英國和丹麥等國家自不用說,在德國近幾年也已成為常識。進(jìn)入2011年后這種情況逐漸發(fā)生了變化。雖然尚未達(dá)到取代風(fēng)力發(fā)電的程度,但在德國國內(nèi)的所有供電容量中,太陽能發(fā)電的輸出功率比例已經(jīng)增大到不容忽視的程度。
德國研究所——弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer Institutefor Solar Energy Systems,簡稱Fraunhofer ISE),統(tǒng)計了德國歐洲能源交易所(European Energy Exchange,EEX)*在2011年1月~6月期間發(fā)布的每日太陽能發(fā)電輸出功率(圖1)。統(tǒng)計顯示,1~2月份由于太陽高度和惡劣天氣的影響,太陽能發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率較低,3月份以后大幅增加,月發(fā)電量達(dá)到2TWh左右。這相當(dāng)于約3.3座額定功率為1GW的核電站的月發(fā)電量注1)。
*歐洲能源交易所(European Energy Exchange)=歐洲電力交易所之一?;旧蠈崟r地在http://www.transparency.eex.com/上發(fā)布德國的發(fā)電輸出功率數(shù)據(jù)。還會公布?xì)W洲主要國家的電力交易價格。
注1)假設(shè)核電站的設(shè)備開工率為85%。
從一天的峰值功率來看,太陽能發(fā)電的作用更大。2011年4月~8月期間,在午飯前后的時間段內(nèi)可穩(wěn)定輸出10GW左右的功率注2)。尤其是5月份,有時峰值功率會達(dá)到13.2GW,為供電的平均化*做出了很大貢獻(xiàn)。
注2)據(jù)德國聯(lián)邦環(huán)境署(UBA)2010年7月發(fā)布的調(diào)查報告“Energy Target 2050”顯示,往年4月~9月可通過太陽能發(fā)電獲得較高的輸出功率,而且比較穩(wěn)定。
*供電平均化=此處指除太陽能發(fā)電以外,例如火力發(fā)電等的輸出功率實現(xiàn)平均化。
另外,太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電之間具有相互補充的作用。在德國,太陽能發(fā)電的輸出功率在冬季較低、夏季較高,而風(fēng)力發(fā)電則與其相反。實際上將兩者的發(fā)電量加起來,除2011年1月以外每月都穩(wěn)定在5TWh左右。相當(dāng)于約8座額定功率為1GW的核電站。
太陽能發(fā)電量超過水力發(fā)電量
德國太陽能發(fā)電量此前增加的原因是2010年導(dǎo)入了額定功率為7.6G的大型系統(tǒng)。由此,累計導(dǎo)入量達(dá)到了額定17.3GW。德國太陽能發(fā)電量相對于總供電量的比例,在2011年上半年由2010年的2%迅速上升至3.5%(圖2(a))。這超過了德國的水力發(fā)電量。德國是全球首個太陽能發(fā)電量超過水力發(fā)電量的國家。
在2011年上半年的統(tǒng)計中,可再生能源整體的發(fā)電量超過總供電量的20%。關(guān)于比2010年的17%迅速增加3個百分點的理由,不容忽視的一點是受日本東日本大震災(zāi)和核電站事故的影響,德國政府在2011年3月17日前后停運了17座核電站中的8座。當(dāng)然,太陽能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量大幅增加也產(chǎn)生了影響。
德國政府計劃2050年將可再生能源導(dǎo)入量提高至80%
日本的太陽能發(fā)電累計導(dǎo)入量約為3.8GW。與其相比德國的17GW就非常大了,而這僅僅是開始。原因是在德國提高可再生能源比例的意識越來越強(qiáng)(圖2(b))。
例如,2006年德國制定的可再生能源導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)為“2020年超過20%”。之后,德國聯(lián)邦環(huán)境署(BMU)在2009年發(fā)布了2020年超過30%的導(dǎo)入目標(biāo)。進(jìn)而又在2010年底提高至“2020年達(dá)到40%,2030年達(dá)到66%,2050年達(dá)到86%”。
此外,德國還發(fā)布了“2050年可全部利用可再生能源”的報告。2011年6月在將于2012年1月實施的《修訂版可再生能源(EEG)法》中德國政府還增加了“2050年(可再生能源比例)達(dá)到80%以上”的目標(biāo)。
可能會提前停運核電站
在太陽能發(fā)電等可再生能源迅速普及的推動下,德國有可能會提前全面停運核電站。
東日本大震災(zāi)后,德國重新啟動了此前做出的將運營滿32年的核電站停運的決定,在17座核電站中,停運了1980年以前開始投入運營的7座以及不斷出現(xiàn)故障的1座共計8座核電站。其余的核電站也將按照這個規(guī)定在2022年全部停運。
但是,德國國內(nèi)要求盡快全面停運核電站的輿論呼聲越來越強(qiáng)烈,3月份停運的8座核電站最初只是“暫時關(guān)閉(Moratorium)”,之后卻改為永久停運。德國聯(lián)邦環(huán)境署(UBA)2011年5月發(fā)布報告稱,“即使2017年將核電站全部停運也不會造成電力短缺”。
如果今后可再生能源順利增加的話,有可能會提前全面停運核電站。
在日本有許多觀點認(rèn)為,德國之所以能夠停運核電站,是因為可以從法國等國家購買核電。實際上,德國已于3月17日由電力出口國變?yōu)檫M(jìn)口國(圖3)。但也有觀點認(rèn)為,從法國進(jìn)口的電量平均為1GW,也就是說僅為1座核電站的發(fā)電量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該水平的電力一直由可再生能源提供,不僅普通民眾這么認(rèn)為,就連德國政府部門制作的資料中也明顯體現(xiàn)了這一點。
地區(qū)導(dǎo)入量差異較大
當(dāng)然,德國的可再生能源,尤其是太陽能發(fā)電還存在課題。例如,在德國政府部門設(shè)定的導(dǎo)入目標(biāo)中,關(guān)于太陽能發(fā)電計劃2050年之前累計引進(jìn)65GW~120GW。不過,對于是否真能引進(jìn)這么多的太陽能發(fā)電系統(tǒng),德國國內(nèi)也存在意見分歧。
分歧之一是太陽能發(fā)電的實際導(dǎo)入量出現(xiàn)了較大的地區(qū)差異(圖4)。截至目前,德國國內(nèi)大量設(shè)置太陽能發(fā)電系統(tǒng)的地區(qū)分布在南部和西部。與太陽能導(dǎo)入未取得進(jìn)展的前東德地區(qū)形成鮮明對照。雖然原因尚不明確,但可能與緯度高度和氣候的不同、地區(qū)經(jīng)濟(jì)差異以及電力運營商的發(fā)供電分離遲緩等有關(guān) 注3)。
注3)在德國,近期之前將電力運營商分為發(fā)電公司、供電公司以及配電公司的“發(fā)供電分離”并不徹底,供電公司是負(fù)責(zé)發(fā)電和配電的德國RWE以及德國E.ON的子公司。將其重組分成不同公司是在最近的2009年底~2011年7月。不過,4家供電公司中有3家是法國、比利時與荷蘭知名電力運營商的子公司。尤其是EnBW TNG,其母公司EnBW在德國國內(nèi)從事發(fā)電業(yè)務(wù)。
收購價格與電費相當(dāng)
此外,此前大力推動引進(jìn)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的固定價格收購制度(FIT),正在結(jié)束其對于太陽能發(fā)電的促進(jìn)作用,這也是一個令人擔(dān)心的因素。
FIT是一項以高于電費的價格收購可再生能源發(fā)電的制度。具有如果引進(jìn)量增加、系統(tǒng)價格因競爭而下滑,就降低收購量的機(jī)制,這也是該制度的一部分。
FIT在德國于2001年與EEG法同時以現(xiàn)有的形式導(dǎo)入。最初的收購價格是每1kWh超過70日元,而2011年額定功率在30千瓦以下的系統(tǒng)收購價格降至每1kWh電量30日元注4)。預(yù)計2012年1月將再次下降15%,每1kWh電量25日元左右的可能性較大。
注4)1歐元換算成105日元。
不過,該收購價格與德國的家庭電費幾乎在同一水平上,這意味著當(dāng)初以高價收購可再生能源發(fā)電的FIT優(yōu)勢將逐漸失去注5)。這叫做“市電同價”,在某種意義上說是FIT應(yīng)該瞄準(zhǔn)的目標(biāo)。已經(jīng)有報道介紹了“今后希望積極導(dǎo)入作為低價電源的太陽能發(fā)電系統(tǒng)”等普通民眾的呼聲。另一方面,由于將失去作為直接收入來源的優(yōu)勢,因此擔(dān)心今后太陽能發(fā)電前景的看法也較多。(記者:野澤 哲生,《日經(jīng)電子》)
注5)對于白天經(jīng)常無人的家庭等,仍然具有與其將產(chǎn)生的電力丟棄,倒不如以低價賣掉的優(yōu)勢。
德國研究所——弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer Institutefor Solar Energy Systems,簡稱Fraunhofer ISE),統(tǒng)計了德國歐洲能源交易所(European Energy Exchange,EEX)*在2011年1月~6月期間發(fā)布的每日太陽能發(fā)電輸出功率(圖1)。統(tǒng)計顯示,1~2月份由于太陽高度和惡劣天氣的影響,太陽能發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率較低,3月份以后大幅增加,月發(fā)電量達(dá)到2TWh左右。這相當(dāng)于約3.3座額定功率為1GW的核電站的月發(fā)電量注1)。
*歐洲能源交易所(European Energy Exchange)=歐洲電力交易所之一?;旧蠈崟r地在http://www.transparency.eex.com/上發(fā)布德國的發(fā)電輸出功率數(shù)據(jù)。還會公布?xì)W洲主要國家的電力交易價格。
注1)假設(shè)核電站的設(shè)備開工率為85%。
從一天的峰值功率來看,太陽能發(fā)電的作用更大。2011年4月~8月期間,在午飯前后的時間段內(nèi)可穩(wěn)定輸出10GW左右的功率注2)。尤其是5月份,有時峰值功率會達(dá)到13.2GW,為供電的平均化*做出了很大貢獻(xiàn)。
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圖1:太陽能發(fā)電將成為大型供電源 圖中顯示的是德國太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及傳統(tǒng)大規(guī)模發(fā)電站在2011年1月(a)、6月(b)以及2011年上半年的發(fā)電情況(c)。(圖表和數(shù)據(jù)來自弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所的Prof. Bruno Burger) |
注2)據(jù)德國聯(lián)邦環(huán)境署(UBA)2010年7月發(fā)布的調(diào)查報告“Energy Target 2050”顯示,往年4月~9月可通過太陽能發(fā)電獲得較高的輸出功率,而且比較穩(wěn)定。
*供電平均化=此處指除太陽能發(fā)電以外,例如火力發(fā)電等的輸出功率實現(xiàn)平均化。
另外,太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電之間具有相互補充的作用。在德國,太陽能發(fā)電的輸出功率在冬季較低、夏季較高,而風(fēng)力發(fā)電則與其相反。實際上將兩者的發(fā)電量加起來,除2011年1月以外每月都穩(wěn)定在5TWh左右。相當(dāng)于約8座額定功率為1GW的核電站。
太陽能發(fā)電量超過水力發(fā)電量
德國太陽能發(fā)電量此前增加的原因是2010年導(dǎo)入了額定功率為7.6G的大型系統(tǒng)。由此,累計導(dǎo)入量達(dá)到了額定17.3GW。德國太陽能發(fā)電量相對于總供電量的比例,在2011年上半年由2010年的2%迅速上升至3.5%(圖2(a))。這超過了德國的水力發(fā)電量。德國是全球首個太陽能發(fā)電量超過水力發(fā)電量的國家。
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圖2:太陽能發(fā)電超過水力發(fā)電 (a)是德國能源與水行業(yè)協(xié)會(BDEW)統(tǒng)計的2011年上半年可再生能源發(fā)電量相對于總供電量的比例。太陽能發(fā)電量在全球首次超過了水力發(fā)電量。(b)是德國聯(lián)邦環(huán)境署在2010年匯編的可再生能源“藍(lán)圖2010A”。 |
在2011年上半年的統(tǒng)計中,可再生能源整體的發(fā)電量超過總供電量的20%。關(guān)于比2010年的17%迅速增加3個百分點的理由,不容忽視的一點是受日本東日本大震災(zāi)和核電站事故的影響,德國政府在2011年3月17日前后停運了17座核電站中的8座。當(dāng)然,太陽能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量大幅增加也產(chǎn)生了影響。
德國政府計劃2050年將可再生能源導(dǎo)入量提高至80%
日本的太陽能發(fā)電累計導(dǎo)入量約為3.8GW。與其相比德國的17GW就非常大了,而這僅僅是開始。原因是在德國提高可再生能源比例的意識越來越強(qiáng)(圖2(b))。
例如,2006年德國制定的可再生能源導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)為“2020年超過20%”。之后,德國聯(lián)邦環(huán)境署(BMU)在2009年發(fā)布了2020年超過30%的導(dǎo)入目標(biāo)。進(jìn)而又在2010年底提高至“2020年達(dá)到40%,2030年達(dá)到66%,2050年達(dá)到86%”。
此外,德國還發(fā)布了“2050年可全部利用可再生能源”的報告。2011年6月在將于2012年1月實施的《修訂版可再生能源(EEG)法》中德國政府還增加了“2050年(可再生能源比例)達(dá)到80%以上”的目標(biāo)。
可能會提前停運核電站
在太陽能發(fā)電等可再生能源迅速普及的推動下,德國有可能會提前全面停運核電站。
東日本大震災(zāi)后,德國重新啟動了此前做出的將運營滿32年的核電站停運的決定,在17座核電站中,停運了1980年以前開始投入運營的7座以及不斷出現(xiàn)故障的1座共計8座核電站。其余的核電站也將按照這個規(guī)定在2022年全部停運。
但是,德國國內(nèi)要求盡快全面停運核電站的輿論呼聲越來越強(qiáng)烈,3月份停運的8座核電站最初只是“暫時關(guān)閉(Moratorium)”,之后卻改為永久停運。德國聯(lián)邦環(huán)境署(UBA)2011年5月發(fā)布報告稱,“即使2017年將核電站全部停運也不會造成電力短缺”。
如果今后可再生能源順利增加的話,有可能會提前全面停運核電站。
在日本有許多觀點認(rèn)為,德國之所以能夠停運核電站,是因為可以從法國等國家購買核電。實際上,德國已于3月17日由電力出口國變?yōu)檫M(jìn)口國(圖3)。但也有觀點認(rèn)為,從法國進(jìn)口的電量平均為1GW,也就是說僅為1座核電站的發(fā)電量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該水平的電力一直由可再生能源提供,不僅普通民眾這么認(rèn)為,就連德國政府部門制作的資料中也明顯體現(xiàn)了這一點。
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圖3:8座核電站停運使得德國由電力出口國變成進(jìn)口國 2011年3月17日前后停運了8座核電站,由此德國由之前的電力出口國變?yōu)檫M(jìn)口國(a)。德國從法國進(jìn)口了約相當(dāng)于1座核電站的電力,但與太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的最大輸出功率相比還較?。╞)。圖由本雜志根據(jù)德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)局(BNetzA)的資料制作而成。 |
地區(qū)導(dǎo)入量差異較大
當(dāng)然,德國的可再生能源,尤其是太陽能發(fā)電還存在課題。例如,在德國政府部門設(shè)定的導(dǎo)入目標(biāo)中,關(guān)于太陽能發(fā)電計劃2050年之前累計引進(jìn)65GW~120GW。不過,對于是否真能引進(jìn)這么多的太陽能發(fā)電系統(tǒng),德國國內(nèi)也存在意見分歧。
分歧之一是太陽能發(fā)電的實際導(dǎo)入量出現(xiàn)了較大的地區(qū)差異(圖4)。截至目前,德國國內(nèi)大量設(shè)置太陽能發(fā)電系統(tǒng)的地區(qū)分布在南部和西部。與太陽能導(dǎo)入未取得進(jìn)展的前東德地區(qū)形成鮮明對照。雖然原因尚不明確,但可能與緯度高度和氣候的不同、地區(qū)經(jīng)濟(jì)差異以及電力運營商的發(fā)供電分離遲緩等有關(guān) 注3)。
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圖4:集中分布在東南部的太陽能發(fā)電 德國太陽能發(fā)電活躍的地區(qū)和負(fù)責(zé)供電的公司(a),以及不同供電公司的發(fā)電輸出功率實例(b )。( )內(nèi)是各供電公司的母公司。(b)中的數(shù)據(jù)來自歐洲能源交易所。 |
注3)在德國,近期之前將電力運營商分為發(fā)電公司、供電公司以及配電公司的“發(fā)供電分離”并不徹底,供電公司是負(fù)責(zé)發(fā)電和配電的德國RWE以及德國E.ON的子公司。將其重組分成不同公司是在最近的2009年底~2011年7月。不過,4家供電公司中有3家是法國、比利時與荷蘭知名電力運營商的子公司。尤其是EnBW TNG,其母公司EnBW在德國國內(nèi)從事發(fā)電業(yè)務(wù)。
收購價格與電費相當(dāng)
此外,此前大力推動引進(jìn)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的固定價格收購制度(FIT),正在結(jié)束其對于太陽能發(fā)電的促進(jìn)作用,這也是一個令人擔(dān)心的因素。
FIT是一項以高于電費的價格收購可再生能源發(fā)電的制度。具有如果引進(jìn)量增加、系統(tǒng)價格因競爭而下滑,就降低收購量的機(jī)制,這也是該制度的一部分。
FIT在德國于2001年與EEG法同時以現(xiàn)有的形式導(dǎo)入。最初的收購價格是每1kWh超過70日元,而2011年額定功率在30千瓦以下的系統(tǒng)收購價格降至每1kWh電量30日元注4)。預(yù)計2012年1月將再次下降15%,每1kWh電量25日元左右的可能性較大。
注4)1歐元換算成105日元。
不過,該收購價格與德國的家庭電費幾乎在同一水平上,這意味著當(dāng)初以高價收購可再生能源發(fā)電的FIT優(yōu)勢將逐漸失去注5)。這叫做“市電同價”,在某種意義上說是FIT應(yīng)該瞄準(zhǔn)的目標(biāo)。已經(jīng)有報道介紹了“今后希望積極導(dǎo)入作為低價電源的太陽能發(fā)電系統(tǒng)”等普通民眾的呼聲。另一方面,由于將失去作為直接收入來源的優(yōu)勢,因此擔(dān)心今后太陽能發(fā)電前景的看法也較多。(記者:野澤 哲生,《日經(jīng)電子》)
注5)對于白天經(jīng)常無人的家庭等,仍然具有與其將產(chǎn)生的電力丟棄,倒不如以低價賣掉的優(yōu)勢。