編者按：2023年9月12-14日，以“綠色 持續 共生 向新”為主題的“第五屆未來能源大會”在江蘇常州武進召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯合主辦。會上，中德可再生能源合作中心執行主任陶光遠發表了《The Practice of Germany's Energy Transition and Its Implications for China》的主旨演講。

以下內容根據論壇演講實錄進行整理。

陶光遠：首先非常感謝大會主持人李若梅老師邀請我來作這個演講。尊敬的周院士、黃會長，尊敬的朱總，尊敬的各位同行們，大家下午好。我今天講的題目是“智慧能源是構建新型電力系統的關鍵”，我是來自中德可再生能源合作中心的陶光遠，我是執行主任。

我同時也是德國能源署駐北京辦事處的主任，我簡要介紹一下德國能源署不是管常規能源的，它是2000年為了實現能源轉型，2000年是德國能源轉型的元年，社民黨的領袖施羅德和綠黨1998年競選成功擔任總理，2000年正式開始能源轉型，就成立了這么一個機構，我們這個機構據說除了世界氣候保護組織之外，全世界最大的氣候保護的咨詢機構，我們這個機構的一個特點是上管天、下管地，也就是說既管政策、法律等等各方面的制定、市場的推廣，同時還有一個很重要的任務，就是做技術經濟性的分析，我們有點像能源研究院，不是像能源電力科學院，不像周院士在的那個單位。德國有一個特點，不可能說向其他國家學習來制定我的政策，因為他是能源轉型的領頭羊，所以他必須對技術進行技術經濟性的論證，這個技術能不能進行推廣，這個技術如果要示范經過多長的時間才能經濟性，大概有三百人做這個工作。

我們在中國開展了非常多的活動，從2004年開始我就負責德國能源署在這方面的工作，也是負責19年了。我們在中國做了非常多的項目，比如說大家知道的被動房，超低能耗建筑，就是我協助當時的德國能源署的署長斯蒂芬科勒引入到中國的，2015年以前中國所有的被動房沒有一個例外，所有的都是德國能源署提供的咨詢，包括我們給最大的一桶油最近還提供了氫能發展戰略等等。比較有名的一件事情就是大氣污染治理，這里面有很多故事我就不說了，大家在網上找一下，有很多很有意思的事情，也有很多有爭議的事情。

我們簡單看一下德國能源轉型的三大支柱，第一個就是節能，當時德國能源轉型初期，可再生能源還是比較貴的，所以德國重點就是節能，其次是通過可再生能源的示范，有限的示范利用來努力降低可再生能源的成本，大概在2014年的時候，德國已經意識到，大概在2020年風光電成本就能低于煤電，所以從2014年開始德國宣布進入能源轉型2.0時代，也就是說把工作重點從節能轉移到怎么樣開發可再生能源方面，當然節能還繼續做，但是這個重點就轉向利用可再生能源。當然可再生能源出現了一個很大的問題，就是波動問題，我們后來講到。還有一個就是在不能使用電能的地方要使用氫能，主要四個領域，冶金、化工，一部分交通運輸能源，還有一個就是補償發電。

德國能源轉型的目標實現的是非常順利的，當時是斯蒂芬科勒，既是我的老師，也是我的朋友，也是我的頂頭上司，他和現任總統施泰因邁爾，施泰因邁爾當時是施羅德的州辦公廳主任，他們兩個牽頭為施羅德制定了競選綱領，2000年又制定了能源轉型計劃，我不得不說非常佩服這一代人，非常有前瞻性的一代人，他們在2000年制定的目標，說以1990年德國碳達峰的時候的碳排放為基準，到2020年減排40%，到2050年減排80%，2020年那一年，德國非常精準的二氧化碳減排40%，誤差不超過1%。2020年的時候，德國同時宣布德國能源轉型目標提前，原來是2050年80%提前到2045年超過95%，所以我們很佩服這一代有遠見的專家。

大家也知道二氧化碳排放主要集中在三個領域，工商業、交通運輸和建筑，有兩個重要的二次能源，一個是電能，這沒有什么說的，一個是氫能，氫能將來占的比例會比較低，悲觀的人說占15%，樂觀的人說占20%，甚至20%多一點，不管怎么說氫能是一個新秀，引起了大家的重視。德國是一個在發達國家中，和中國的能源結構、用能特點很相近的國家，富煤、缺油、少氣、重工業非常重，所以德國的經驗和教訓，中國人特別重視來學習。

我們今天的時間關系只重點談一下發電領域，這是以前的發電領域，這個是實現碳中和的主線，首先是節能，因為成本比較低，所以從它開始，節能完了用可再生能源怎么用?用電能，當時就已經預計到風光電就很便宜，干脆電能化簡單，然后可再生能源化，可再生能源最主要的問題是波動，就要靠智慧能源來解決，最后剩下不能用電能解決的問題用氫能解決，這個路線是非常清晰的。這個用字的大小就說明了現在能源轉型中的任務艱巨，我想時間關系我就不細說了，我這個PPT文件不能給出去，我們單位說了給出去要審查，所以你們需要拍照就拍照，你們拍照沒問題，但是我要給出去，聽說有人告狀，上次就告我一狀，說我說了一句話不合適，我們單位是央企，有人告狀我還受不了，所以我講話可以講，我給出去就麻煩了。

這個是德國能源轉型，大家看風光電的比例到2020年就接近40%了，特別是2020年當時疫情的原因，德國風光電的比例發電量功率都是超過了40%，德國的電網還是很穩定的。這也是它的計劃，大家認為它的計劃可以提前實現，到2030年可再生能源達到80%。大家也都知道現在實現可再生能源比例高成本已經不是問題，這是在中國的風電成本，這是光伏的成本，這個都沒有任何問題了，今天這些都不用講了。現在的大問題是波動，這也是德國2020年就出現可再生能源發的電已經超過了總用電的負荷，這是今天要解決的主要問題。中國也出現這個問題，第一次出現負電價就在山東，也就是2022年出現了。

我們要解決什么問題呢?一年8760個小時，未來大概有50%多一點的時間是電力不夠，電力不夠指的是風光電發完以后電力不夠，還有40%多的時間是過剩，其實我們要做的工作就是把過剩時間的用電移到電力不夠的時候用，把電力發電移到電力不夠的時候發電，基本說要求靈活性是50%左右。于是就出現了一個新家族，這個我認為講的是最全面的一個圖，今天的電力結構就是這樣的結構，特別是智慧能源，這個新家族里面有智慧發電、智慧用電，還有儲能，我要跟大家說明的一點智慧用電占的比例是最高的，只不過搞電力系統的人對用戶不太熟悉，我馬上會講一下這個問題出在什么地方。

于是乎智慧能源就是四大金剛，存儲、消納、補償，還有更大的電網。現在中國智慧能源的主力是什么呢?很遺憾，我們用了兩個很昂貴的辦法，一個是蓄電池，一個是抽水蓄能，這兩個這么高的成本作為儲能，就大大提高了我們能源轉型的成本，這是現在的一大問題。德國不走這條路，我們再看一下電池，我們現在電池配的很少，如果要配的話，一個千瓦應該是配兩個千瓦時，我們現在都是配0.4、0.6，最多的時候山東配的0.8，實際上真正要滿足電力系統，要兩個千瓦時，我們現在都把這個重擔壓到電網上去，結果電網沒辦法，就拿手里僅有的這點煤電和氣電來進行調節，所以說這個事情很麻煩，大風光基地居然配煤電，真是意想不到，將來怎么辦?將來要實現碳中和這些煤電到哪里去，這是很大的一個問題。

德國怎么辦?德國經過研究發現終端用能50%是冷和熱，還有一部分是機械能，是汽車用的，將來是氫和充電，這一部分占到總用能的75%，都是可以靈活用能的，今天之所以覺得缺乏智慧能源去調節，是因為今天的電力系統提供的這部分能源不是給它們的，它們現在直接用的是化石能源，所以大家不熟悉，找不到靈活能源在哪兒，找不到調節能源在哪兒，所以才上電池。德國是從2004年，我印象特別深刻，有一個工程師跟我說，那一年默克爾還當德國最北部的一個州的環境部長，他當時攻擊施羅德的政策，他說他是物理學博士，他說風光電頂多4%就不行了，另外我們開大會，那個工程師很激動的說，自人類工業革命以來，從來沒有這么便宜的能源，你想那個能源會便宜到0，就是風光電過剩，2004年人們就預見到風光電將來有0電價，怎么辦?整個工業要進行改變，使用波動的風光電，我們中國的工業到今天為止還在睡覺，還沒有在研究怎么使用波動的風光電，只有很少部分的人在研究，這一部分的人不是搞電力系統的人，是每一個工業的工業工程師要研究的這個問題，這是中國今天能源轉型的困難所在。

當然了，這個需要拿電價來進行調整，所以德國也實行靈活的電價，剛才黃會長講的，就是不要靠政府，主要是不靠調度調節，德國電力市場主要靠價格調節，不是靠調度調節，當然它有一個特殊的情況，它有基本單元，時間關系就不講了。

德國用什么儲能更便宜?啤酒儲能，德國的啤酒發酵45天以上，中國的啤酒不好喝，是發酵15天以下往里面摻大米，德國不讓摻大米，中國摻大米就發酵快，45天以上就有大量的啤酒，很簡單一度的溫差來做存儲，電多的時候拼命的制冷，等到沒電了就不制冷，用一度的溫差，在德國整個啤酒加起來，50千瓦時的電池一分錢不要，0成本，另外德國電廠都進行了改造，都搞了儲熱罐，時間關系我也不說了。

我們再講一個零碳園區，我們經常講到EUREF，基本上使用風光電，然后有少量的用了沼氣、熱電聯供，這是它的能源結構，這是它的能源站，最主要的是這張圖，這個事情就決定了怎么樣做，把靈活用能做到50%，一個城市能做到50%，我曾經聽說了上海總結自己說靈活用能5%，德國說一個城市園區50%，差了10倍，這就是德國為什么有底氣說我能2030年80%能使用可再生能源，原因就是我有便宜的調節能力，很簡單50%基本是0成本，我就拿建筑物，因為新建建筑，混凝土新儲能、混凝土新儲冷、電動汽車智能充電，汽車一停車接了慢速充電樁，就是智慧能源。這是很典型的，非常可惜，2020年因病去世，整個EUREF是他主持設計的，德國的能源轉型也是他設計，這是一個非常杰出的工程師，既能設計一個國家的能源轉型，又能設計一個園區、一個建筑、一個城市的能源轉型，做到零碳園區。

最后講三個問題，誰是能源轉型的最大收益者?經常有人講發達國家整我們，就像我們進WTO一樣，說進了WTO要倒霉，現在西方在議論最大的受益者就是中國，中國是全球氣候保護、能源轉型最大的受益者。第二發達國家為什么不兌現援助?很簡單，可再生能源已經很便宜了，比化石能源還便宜，不給你援助也得用它，第二我給你錢，你拿去買中國的光伏組件，我腦子是不是進水了，所以說我估計氣候談判以后這事都沒了，發達國家慢慢錢基本就不給了。最后是一個最敏銳的問題，中國哪一年會實現碳達峰?說實話我的個人看法2024年到2026年，我把這張圖給大家，大家拍一下慢慢看，很多人有爭議，我們的光伏確實非常了不起，我們只要達到2.6，大家看一下，只要達到紅線那個高度，那一年就達峰了，大家看這張圖覺得那一年應該是哪一年，那一年就達峰了，是一個非常保守的分析，我總結的是4億噸，其實比4億噸還少，所以我的看法是中國很快就會達峰。

最后我想說一下開發智慧能源的關鍵詞，不要問電網為我做了什么，而要問我為電網做了什么，大家都把調節的責任都往電網身上推，這是非常不公正的，所有的人都要上網，沒有人關心我怎么給電網做調節，所有的用電戶將來都是調節者。最后說我不是電網的托兒，我也沒拿電網的錢，謝謝大家。