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　　本文首發(fā)《國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)》2016年5月，發(fā)表時(shí)有刪節(jié)。這里發(fā)布的是未刪節(jié)版。

　　【摘要】從當(dāng)前積極推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的國(guó)家看，德國(guó)和美國(guó)是兩個(gè)具有典型性的國(guó)家。本文從能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)型方向，轉(zhuǎn)型成本，轉(zhuǎn)型的過(guò)渡能源選擇。以及電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型等五個(gè)方面對(duì)兩國(guó)當(dāng)前的能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程進(jìn)行了比較分析。分析表明，德國(guó)和美國(guó)能源轉(zhuǎn)型既有共同點(diǎn)，也有差異性，其差異性主要源于能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)差異和治理結(jié)構(gòu)差異。

　　近年來(lái)，在應(yīng)對(duì)全球氣候變化成為國(guó)際主流議題的大背景下，以大力發(fā)展可再生能源替代化石能源為主要內(nèi)容的能源轉(zhuǎn)型(energy transition)已成為很多國(guó)家能源政策的重要內(nèi)容。而德國(guó)和美國(guó)無(wú)疑是其中的兩個(gè)有代表性的國(guó)家。德國(guó)和美國(guó)推動(dòng)的新一輪能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐表明，國(guó)家能源轉(zhuǎn)型路徑不存在唯一性，不同國(guó)家的能源轉(zhuǎn)型既有共同點(diǎn)，也有差異性。我國(guó)近年來(lái)頒布了一系列促進(jìn)可可再生能源發(fā)展的政策，可再生能源發(fā)展規(guī)模和速度均居世界各國(guó)前列，但與德國(guó)和美國(guó)的相比，無(wú)論是在能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略重視程度，還是能源轉(zhuǎn)型政策的系統(tǒng)性等方面都還存在很大差距。因此，深入理解和把握德國(guó)和美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的共同點(diǎn)和差異性，對(duì)我國(guó)制定一個(gè)既反映國(guó)家能源轉(zhuǎn)型一般規(guī)律，又充分體現(xiàn)中國(guó)國(guó)情的國(guó)家能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略有著不可替代的作用。

　　一、能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)有所不同

　　一個(gè)國(guó)家主動(dòng)推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的“動(dòng)機(jī)”，通常有確保能源安全、改善環(huán)境問(wèn)題，或創(chuàng)造新的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，等等。然而，哪一個(gè)是能源轉(zhuǎn)型的“最核心”動(dòng)機(jī)呢?從德國(guó)和美國(guó)能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐看，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)一直非常明確，那就是改善能源安全，降低對(duì)進(jìn)口能源的依賴，環(huán)境保護(hù)等其他動(dòng)機(jī)的地位是次于能源安全動(dòng)機(jī)的;相反，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型動(dòng)機(jī)中，環(huán)境保護(hù)一直明顯居于最主要地位，盡管能源安全動(dòng)機(jī)對(duì)德國(guó)也非常重要。

　　1. 德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)是大氣與環(huán)境保護(hù)

　　2011年6月6日，德國(guó)聯(lián)邦議院決定將德國(guó)能源政策的三個(gè)政策目標(biāo)——能源安全、負(fù)擔(dān)得起的能源、與環(huán)境兼容的能源供應(yīng)——作為指導(dǎo)其能源轉(zhuǎn)型的指南。因此，理論上，能源供應(yīng)的安全、可負(fù)擔(dān)和環(huán)境兼容均可視為德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要?jiǎng)訖C(jī)。

　　然而，從2000年以來(lái)德國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程看，能源供應(yīng)安全動(dòng)機(jī)當(dāng)然一直是重要?jiǎng)訖C(jī)，但環(huán)境友好的能源供應(yīng)近年來(lái)已經(jīng)逐漸超過(guò)供應(yīng)安全動(dòng)機(jī)成為能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)。

　　為了使能源轉(zhuǎn)型與環(huán)境兼容、安全并且可負(fù)擔(dān)，德國(guó)制定了能源轉(zhuǎn)型的總體目標(biāo)和分層目標(biāo)，并把大力發(fā)展可再生能源和提高能源效率作為推進(jìn)德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的兩大支柱。2000年以來(lái)，德國(guó)可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中地位日益提升：可再生電力消費(fèi)的比重從2000年的6.2%增加到2014年的27.8%，終端能源消費(fèi)中可再生能源占比提高到12%。

　　顯然，大力可再生能源發(fā)展既與環(huán)境保護(hù)動(dòng)機(jī)有關(guān)，也與能源供應(yīng)安全動(dòng)機(jī)有關(guān)。一方面，與化石能源相比，可再生能源沒(méi)有污染物和溫室氣體排放;另一方面，可再生能源都是本地化能源，對(duì)石油和天然氣主要依靠進(jìn)口的德國(guó)來(lái)說(shuō)，用可再生能源替代化石能源有明顯的“能源安全”效應(yīng)?？梢韵胂蟮氖?，當(dāng)2050年德國(guó)實(shí)現(xiàn)終端能源消費(fèi)中60%來(lái)自可再生能源時(shí)，能源安全狀況必然大為改觀。

　　如果說(shuō)大力發(fā)展可再生能源是環(huán)境保護(hù)與能源安全雙重動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，那么德國(guó)決定2022年之前完全淘汰核能的政策走向只能理解為環(huán)境動(dòng)機(jī)日益重要，并成為能源轉(zhuǎn)型核心動(dòng)機(jī)作用的結(jié)果。因?yàn)楹四馨l(fā)展對(duì)改善德國(guó)能源對(duì)外依賴程度明顯有積極作用。也就是說(shuō)，德國(guó)政府和公眾把與降低核事故和核廢料處理的事故風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題放到了比“供應(yīng)安全”問(wèn)題具有更為優(yōu)先的位置。

　　事實(shí)上，德國(guó)核能退出政策也經(jīng)歷了“過(guò)山車”式的變化。2002年，作為綠黨關(guān)鍵的政治要求，施羅德聯(lián)合政府與該國(guó)四大電力公司達(dá)成協(xié)議，決定到2022年關(guān)閉所有核電站。2009年大選保守的自由主義聯(lián)盟上臺(tái)后，默克爾政府于2010年10月否決了這一協(xié)議，計(jì)劃將核電站的使用壽命延長(zhǎng)到2036年。2011年3月，日本福島核事故后“劇情”被默克爾再次逆轉(zhuǎn)。此后，德國(guó)議會(huì)決定2011年8月之前關(guān)閉8座電廠，到2022年之前完全退出。

　　同樣，出于對(duì)大規(guī)模單一種植所導(dǎo)致的“生物多樣性”損失的擔(dān)憂，德國(guó)近年來(lái)對(duì)生物燃料的支持力度有所下降，比如，2006年開(kāi)始，德國(guó)政府開(kāi)始逐步取消生物燃料的稅收優(yōu)惠政策以來(lái)，生物燃料產(chǎn)量開(kāi)始趨于下降。從2007年的歷史最高水平3180百萬(wàn)噸油當(dāng)量下降到2014年2684百萬(wàn)噸油當(dāng)量，下降幅度為15.6%。

　　2. 美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)是能源安全

　　美國(guó)可再生能源和清潔能源發(fā)展的目的一致非常明確，那就是減少對(duì)進(jìn)口能源的依賴，確保能源安全?？梢哉f(shuō)，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)始終是追求能源獨(dú)立，確保能源安全。因此，美國(guó)政府很早就出臺(tái)了生物燃料發(fā)展的鼓勵(lì)政策。比如，1978 年《能源稅收法案》就規(guī)定全國(guó)汽油中添加10%的乙醇?！?980年能源安全法案》引入貸款擔(dān)保等融資機(jī)制，鼓勵(lì)乙醇燃料和太陽(yáng)能等新能源發(fā)展;同時(shí)規(guī)定從1980年3月1日起，對(duì)石油公司利潤(rùn)征收50%的暴利稅，主要用于研究和開(kāi)發(fā)新能源。卡特政府甚至更為激進(jìn)，1979年成立的“國(guó)有”的美國(guó)合成燃料集團(tuán)，聯(lián)邦政府連續(xù)5年為其提供了200億美元作為啟動(dòng)資金，向利用煤炭和頁(yè)巖生產(chǎn)氣化和液化燃料的公司提供投資和貸款保證。所有這些舉措，目的只有一個(gè)，就是替代國(guó)內(nèi)石油的消費(fèi)，增加國(guó)內(nèi)石油替代能源的生產(chǎn)，減少對(duì)進(jìn)口石油的依賴。

　　從20世紀(jì)70年代末到現(xiàn)在，美國(guó)為實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”而推動(dòng)的能源轉(zhuǎn)型主要依靠如下四個(gè)“支柱”：一是大力發(fā)展生物燃料，以減輕交通燃料對(duì)石油產(chǎn)品的依賴;二是鼓勵(lì)清潔能源和非常規(guī)化石能源的發(fā)展，包括核電、頁(yè)巖氣、煤層氣以及煤炭清潔利用等;三是提高能源效率;四是積極推動(dòng)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)展。

　　總體上，生物燃料和可再生能源都是在2000年以后才開(kāi)始出現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢(shì)。而且，在“頁(yè)巖氣革命”效果顯現(xiàn)之前，上述應(yīng)對(duì)措施對(duì)于降低美國(guó)石油進(jìn)口依賴方面沒(méi)有產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響。2005年開(kāi)始，作為美國(guó)“頁(yè)巖氣革命”的結(jié)果，美國(guó)石油進(jìn)口量開(kāi)始觸頂回落。到2013年，美國(guó)石油進(jìn)口量比2005年減少近40%，極大地改善了美國(guó)石油安全狀況。

　　事實(shí)上，正是因?yàn)槊绹?guó)能源獨(dú)立和能源安全狀況有了實(shí)質(zhì)性的改變，美國(guó)聯(lián)邦政府在氣候變化問(wèn)題上的立場(chǎng)才逐漸從消極走向積極。盡管美國(guó)不少州政府在發(fā)展可再生能源應(yīng)對(duì)氣候變化問(wèn)題上行動(dòng)積極，但在聯(lián)邦政府層面，直到2008年奧巴馬總統(tǒng)任期開(kāi)始，才開(kāi)始表示美國(guó)要在氣候變化方面“擔(dān)當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任”。

　　奧巴馬在總體競(jìng)選期間就承諾，到2020年把美國(guó)的溫室氣體排放減少到1990年的水平，到2050年在此基礎(chǔ)上再減少80%。2013 年6 月25 日，美國(guó)發(fā)布了《總統(tǒng)氣候行動(dòng)計(jì)劃》，標(biāo)志著美國(guó)聯(lián)邦政府層面上“氣候沉默”時(shí)代的歷史性終結(jié)。

　　不過(guò)，即使美國(guó)政府在氣候問(wèn)題上的立場(chǎng)發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，也不意味著美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)變成了“環(huán)境問(wèn)題”。事實(shí)上，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)機(jī)依然是能源安全。因?yàn)槊绹?guó)政府并沒(méi)有把能源轉(zhuǎn)型的“重?fù)?dān)”全部托付給可再生能源，相反，在其向能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略中，天然氣、核電和煤炭清潔化仍居相當(dāng)重要的地位。

　　二、能源轉(zhuǎn)型核心動(dòng)機(jī)差異導(dǎo)致轉(zhuǎn)型方向與路徑不同

　　德國(guó)和美國(guó)不同能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的形成當(dāng)然與其能源資源條件密切相關(guān)，但從實(shí)踐看，這種各具特色的能源轉(zhuǎn)型首先是不同核心動(dòng)機(jī)推動(dòng)的結(jié)果。同時(shí)，考慮到這種差異性，如果用不同“標(biāo)準(zhǔn)”來(lái)衡量?jī)蓢?guó)能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)展，我們會(huì)得到只用“可再生能源發(fā)展”這一單一標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)更為豐富的結(jié)論。

　　1. 向可再生能源轉(zhuǎn)型與向清潔能源轉(zhuǎn)型

　　從能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)看，德國(guó)與美國(guó)的能源轉(zhuǎn)型區(qū)別非常明顯。德國(guó)政府明確提出“大力發(fā)展可再生能源”作為能源轉(zhuǎn)型的方向，提出2050年終端能源消費(fèi)中60%，總發(fā)電量中80%來(lái)自可再生能源，并希望最終實(shí)現(xiàn)100%可再生能源。相比之下，美國(guó)雖然不斷有研究機(jī)構(gòu)發(fā)布研究成果稱，2050年美國(guó)有望實(shí)現(xiàn)“100%可再生能源”供能，[①]美國(guó)能源部和一些州也在一些小鎮(zhèn)做“100%可再生能源供能”的小范圍實(shí)驗(yàn)，但美國(guó)政府至今沒(méi)有提出以“可再生能源”作為唯一或最主要方向的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。

　　迄今為止，美國(guó)政府最為“大膽”的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)，是奧巴馬總統(tǒng)在2011年國(guó)情咨文演講中提出的，即到2035年，美國(guó)80%的電力將來(lái)自可再生能、天然氣和核能共同構(gòu)成的清潔能源?；诖?，我們認(rèn)為，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型核心特征是“可再生能源轉(zhuǎn)型”，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型則是“清潔能源轉(zhuǎn)型”。

　　德國(guó)和美國(guó)的差異化能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略首先是不同核心動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。在“環(huán)境問(wèn)題”(包括氣候變化)這一核心動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，德國(guó)可再生能源發(fā)展的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)和其他國(guó)家。而且，在環(huán)境動(dòng)機(jī)驅(qū)使下，德國(guó)政府甚至在2011年做出2022年前關(guān)閉所有核電站的政策選擇。而在美國(guó)政府那里，能源安全動(dòng)機(jī)始終是其能源轉(zhuǎn)型的首要和核心動(dòng)機(jī)。20世紀(jì)80年代以來(lái)，美國(guó)始終圍繞降低對(duì)石油進(jìn)口依賴，改善能源安全為目標(biāo)，制定稅收和補(bǔ)貼政策，大力推動(dòng)國(guó)內(nèi)非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)和風(fēng)電、太陽(yáng)能、地?zé)岬瓤稍偕茉窗l(fā)展，走出了有美國(guó)特色“清潔能源”轉(zhuǎn)型之路。

　　2. 從非水電可再生能源發(fā)展看，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)展遠(yuǎn)超美國(guó)

　　如果用可再生能源發(fā)展程度為度量尺度，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的“成效”非常明顯，其進(jìn)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)。各國(guó)度量可再生能源發(fā)展經(jīng)常用的指標(biāo)是“非水電可再生能源占總發(fā)電量比重”，[②]這或許是因?yàn)榭稍偕茉蠢玫淖詈诵姆绞骄褪前l(fā)電。不過(guò)，我們認(rèn)為，從能源轉(zhuǎn)型的含義看，用“非水電可再生能源在一次能源消費(fèi)中的比重”這一指標(biāo)更能客觀反映2000年以來(lái)兩國(guó)能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)展。

　　從圖1可知，相對(duì)指標(biāo)看，2000年德國(guó)和美國(guó)非水電可再生能源發(fā)展的起點(diǎn)基本相同：德國(guó)一次能源消費(fèi)中非水電可再生能源份額為0.84%，同年美國(guó)為0.76%。但此后由于兩國(guó)關(guān)于可再生能源發(fā)展的政策力度和實(shí)施方式不同，美國(guó)與德國(guó)的差距迅速拉大。2014年，德國(guó)一次能源消費(fèi)中，非水電可再生能源比重迅速增加到10.2%，十四年增加了11倍多，而同期美國(guó)這一比重僅為2.8%，增加了2.7倍。美國(guó)與德國(guó)在這一指標(biāo)上的差距擴(kuò)大到7.4個(gè)百分點(diǎn)。

　　因此，從可再生能源發(fā)展看，德國(guó)毫無(wú)疑問(wèn)是能源轉(zhuǎn)型成功的“典范”，并成為世界很多國(guó)家學(xué)習(xí)的樣板。

　　3. 從清潔能源發(fā)展看，德國(guó)近年來(lái)開(kāi)始落后于美國(guó)

　　德國(guó)能源消費(fèi)中可再生能源份額迅速增加，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于美國(guó)，說(shuō)明德國(guó)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略實(shí)施的成功，戰(zhàn)略目標(biāo)與實(shí)施路徑及相關(guān)政策匹配度高。不過(guò)，用可再生能源發(fā)展程度來(lái)衡量能源轉(zhuǎn)型進(jìn)展，結(jié)論顯然對(duì)德國(guó)有利。因?yàn)榈聡?guó)能源轉(zhuǎn)型就是以“可再生能源發(fā)展”為導(dǎo)向的。因此，如果我們用與描述美國(guó)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的“清潔能源”發(fā)展程度指標(biāo)來(lái)比較兩國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)展，結(jié)論會(huì)有什么樣的變化呢?(圖2)

　　首先，兩國(guó)一次能源消費(fèi)中，清潔能源的比重都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但美國(guó)的增長(zhǎng)幅度超過(guò)德國(guó)：美國(guó)清潔能源份額從2000年的37.2%上升到2014年43.9%，增加了6.7%;德國(guó)清潔能源份額從2000年的35.5%上升到2014年的39.3%，增加了3.8%。

　　其次，2000-2014年，美國(guó)和德國(guó)清潔能源發(fā)展曾經(jīng)交替領(lǐng)先。2000-2003年年間，美國(guó)一次能源中清潔能源份額領(lǐng)先德國(guó);2003-2010年德國(guó)清潔能源份額繼續(xù)上升，并領(lǐng)先于美國(guó)，而美國(guó)同期經(jīng)歷了先降后升的變化;2010年后，美國(guó)清潔能源份額領(lǐng)先德國(guó)。

　　第三，2010年以后，美國(guó)與德國(guó)清潔能源發(fā)展開(kāi)始再次出現(xiàn)分化：美國(guó)份額加速上升，而德國(guó)初步顯示出緩慢下降的態(tài)勢(shì)，兩者差異有進(jìn)一步擴(kuò)大趨勢(shì)。2014年德國(guó)清潔能源份額比美國(guó)低4.6個(gè)百分點(diǎn)。

　　總之，從“清潔能源”標(biāo)準(zhǔn)看，美國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)展快于德國(guó)。這同樣說(shuō)明了美國(guó)清潔能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略及其實(shí)施的成功。美國(guó)清潔能源份額增長(zhǎng)的原因主要有兩個(gè)：一是是2006年以后美國(guó)“頁(yè)巖氣革命”成功;二是在此期間美國(guó)非水電可再生能源的加速發(fā)展，特別是風(fēng)電和地?zé)帷?/p>

　　三、“過(guò)渡能源”選擇是國(guó)家能源轉(zhuǎn)型的必備要件

　　從當(dāng)前全球能源轉(zhuǎn)型的大背景和動(dòng)機(jī)看，能源轉(zhuǎn)型的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能源體系從基于不可再生的化石能源和核能的體系轉(zhuǎn)向可再生、可持續(xù)能源體系。對(duì)世界多數(shù)國(guó)家而言，這一終極目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能源轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，可能需要上百年的時(shí)間，一些國(guó)家可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間。因此，在通向終極目標(biāo)的進(jìn)程中，選擇恰當(dāng)?shù)?、符合本?guó)實(shí)際的過(guò)渡能源就成為能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)必備“要件”。過(guò)渡能源的選擇不僅關(guān)系到一個(gè)國(guó)家能源轉(zhuǎn)型順利推進(jìn)，而且對(duì)能源轉(zhuǎn)型的成本高低有著重要影響。

　　1. 美國(guó)能源轉(zhuǎn)型明確以核能和天然氣為過(guò)渡能源

　　美國(guó)的“清潔能源”轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，明確將天然氣和核能作為通向“可再生、可持續(xù)”能源體系的過(guò)渡能源。這是美國(guó)現(xiàn)階段以清潔能源為導(dǎo)向的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略下的一個(gè)必然選擇，同時(shí)是美國(guó)在能源安全動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，長(zhǎng)期鼓勵(lì)“非常規(guī)能源”的開(kāi)發(fā)的結(jié)果。

　　2000年以來(lái)，天然氣和核能在美國(guó)向“清潔能源”中起到了非常重要的作用。2000-2014年年間，天然氣份額從26%增加到30.2%，增長(zhǎng)了4.2%;核能份額從7.8%增加到8.3%;非水電可再生能源從0.76%增加到2.83%，增加了2.09%。同期煤炭和石油的份額穩(wěn)步下降，其中石油份額從38.2下降到36.4%，煤炭從24.6%下降到19.7%(見(jiàn)圖3)。因此，美國(guó)在水電份額有所下降，非水電可再生能源增加份額也不大的情況下，天然氣份額的大幅上升和核電份額的穩(wěn)中有升，確保了美國(guó)清潔能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的順利推進(jìn)。同時(shí)，較低價(jià)格的天然氣份額增加對(duì)于降低美國(guó)能源轉(zhuǎn)型成本和推進(jìn)難度起到了關(guān)鍵作用。

　　2. 德國(guó)取消核能作為過(guò)渡能源妨礙了煤炭和石油下降趨勢(shì)

　　相比之下，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略是全力推進(jìn)可再生能源發(fā)展，并力圖在2050年前使可再生能源成為主導(dǎo)能源。其能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略中不存在明確的“過(guò)渡能源”安排。然而，無(wú)論是否選擇，“過(guò)渡能源”都是能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)“需要”。因此，在沒(méi)有確定“過(guò)渡能源”及其配套政策，同時(shí)核能發(fā)展又被明確排除在外的情況下，市場(chǎng)會(huì)主動(dòng)選擇“性價(jià)比”最好，但卻未必符合能源轉(zhuǎn)型大方向的過(guò)渡能源。

　　德國(guó)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的三個(gè)特征非常明顯：一是可再生能源份額增長(zhǎng)迅速。一次能源消費(fèi)中非水電可再生能源份額從2000年的0.84%快速增長(zhǎng)到2014年的10.2%;二是核能從2011年宣布2022年前永久棄核之后，核能份額迅速下降。2000年核能占一次能源消費(fèi)份額為11.5%，2010年下降到9.9%，2011年快速減少到7.9%，2014年進(jìn)一步減少到7.1%。三是天然氣的份額從上升轉(zhuǎn)為下降：從2000年的21.5%增加到2005年的23.4%，然后轉(zhuǎn)為趨勢(shì)性下降。2014年天然氣份額占一次能源消費(fèi)比重為20.5%。[③]

　　然而，德國(guó)可再生能源發(fā)展取得很大成績(jī)的同時(shí)，非清潔能源煤炭和石油的份額近年來(lái)卻有抬頭的趨勢(shì)。石油份額從2000年從38.9%穩(wěn)步下降到2007年的34.6%之后，石油份額開(kāi)始止跌反彈到2009年的37%。此后，2010-2014年，石油份額在2013年的34.8%至2014年的35.9%區(qū)間小幅反彈波動(dòng)區(qū)間。煤炭份額從2000年的25.6%下降到2009年的23.3%后開(kāi)始止跌反彈。2014年份額雖然在2012年的近期高點(diǎn)25.4%基礎(chǔ)上再次有所下降，但2014年份額為24.9%，仍高于2009年的水平?？梢?jiàn)，德國(guó)在加速向可再生能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，由于沒(méi)有選擇適當(dāng)?shù)倪^(guò)渡能源，同時(shí)將核能排除在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)之外，導(dǎo)致能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中煤炭和石油等“非清潔”能源下降趨勢(shì)受阻。

　　德國(guó)能源轉(zhuǎn)型沒(méi)有主動(dòng)選擇恰當(dāng)“過(guò)渡”能源的不利影響還表現(xiàn)在褐煤發(fā)電難以下降，對(duì)德國(guó)電力清潔化和碳減排產(chǎn)生不良影響。如圖5所示，2000-2014年，德國(guó)總發(fā)電量中非水電可再生能源份額從5.4%快速增加到2014年的26.3%，同期，雖然硬煤發(fā)電下降較快(從24.8%下降到17.8%)，但核能因?yàn)檎咴蛞渤尸F(xiàn)快速下降趨勢(shì)(從29.4%下降到15.8%)，天然氣發(fā)電份額從2010年開(kāi)始也停止增長(zhǎng)勢(shì)頭轉(zhuǎn)而下降：從2010年的14.1%下降到2014年的9.5%，四年下降了4.6個(gè)百分點(diǎn)。

　　作為清潔能源的核能和天然氣2010年以后加速下降，所帶來(lái)的缺口當(dāng)然主要非水電可再生能源快速增加來(lái)彌補(bǔ)，還有褐煤發(fā)電份額反彈也彌補(bǔ)了部分缺口。從2006年開(kāi)始，褐煤發(fā)電下降勢(shì)頭趨于平緩，到2010年褐煤發(fā)電份額甚至出現(xiàn)了明顯的反彈。2014年褐煤發(fā)電份額依然保持25.4%高位，超過(guò)2005年(24.8%)褐煤發(fā)電份額。

　　四、可再生能源政策強(qiáng)力推進(jìn)程度與居民電價(jià)成正比

　　目前，無(wú)論是德國(guó)和美國(guó)，還是其他國(guó)家，發(fā)展可再生能源的一個(gè)共同經(jīng)驗(yàn)是：通過(guò)法律或政策強(qiáng)力推動(dòng)最有有效。這種強(qiáng)制政策大致分為兩類：一類是以德國(guó)為代表的固定電價(jià)上網(wǎng)政策(FIT)，即法律規(guī)定電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商有按照規(guī)定的電價(jià)優(yōu)先全額收購(gòu)可再生能源電力并網(wǎng)的義務(wù);另一類是以美國(guó)為代表的可再生能源配額制(RPS)，即法律規(guī)定電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商必須收購(gòu)一定份額的可再生能源電力，但運(yùn)營(yíng)商可以選擇直接購(gòu)買可再生能源電力，也可以向其他購(gòu)買了超過(guò)可再生能源規(guī)定額度購(gòu)買可再生能源配額來(lái)滿足法律規(guī)定。

　　從2000年德國(guó)第一部《可再生能源法》頒布，可再生能源強(qiáng)制上網(wǎng)(FIT)政策就在全國(guó)得到推廣實(shí)施。此后經(jīng)歷多次修改，根據(jù)可再生能源發(fā)展進(jìn)展不斷降低上網(wǎng)價(jià)格和補(bǔ)貼額度。以FIT政策為核心可再生能源促進(jìn)政策極大地推動(dòng)了德國(guó)非水電類可再生能源的發(fā)展。從2000年到2014年，德國(guó)非水電可再生能源占德國(guó)發(fā)電量的比重從5.4%迅速上升到26.3%，增加將近21個(gè)百分點(diǎn)。

　　相比之下，美國(guó)以RPS為核心的可再生能源政策，由于不存在聯(lián)邦層面統(tǒng)一的RPS，目前只有30多個(gè)州出臺(tái)了各自的RPS政策。也就是說(shuō)，美國(guó)RPS政策無(wú)論是政策實(shí)施的范圍和執(zhí)行力度均弱于德國(guó)FIT政策。因而非水電可再生能源發(fā)展與德國(guó)相比，差距較大。2014年，美國(guó)非水電可再生能源電力占總發(fā)電量比重僅為6.3%。

　　然而，由于光伏發(fā)電等可再生能源成本高于市場(chǎng)價(jià)格，政府政策強(qiáng)力推動(dòng)可再生能源滲透率提高必然伴隨著補(bǔ)貼成本的增加。這方面德國(guó)是一個(gè)典型例子。德國(guó)迅速推進(jìn)可再生能源導(dǎo)致的成本增加甚至比歐洲其他國(guó)家之和還多。根據(jù)金融時(shí)報(bào)的計(jì)算，德國(guó)可再生能源補(bǔ)貼的成本自2000-2014年累計(jì)高達(dá)1490億歐元。2014年，消費(fèi)者所承擔(dān)的可再生能源附加費(fèi)從2013年的5.3歐分/千瓦時(shí)增加到6.3歐分/千瓦時(shí)，增長(zhǎng)近19%。如果以美國(guó)電價(jià)度量，2014年德國(guó)電力的可再生能源附加費(fèi)占同年美國(guó)居民零售平均電價(jià)的68%。[④]

　　而且，以可再生能源附加費(fèi)或其他形式存在的補(bǔ)貼最終將通過(guò)終端用戶電價(jià)的上漲反映出來(lái)。

　　如圖6所示，2006-2014年年間，德國(guó)居民電價(jià)從18.9歐分/千瓦時(shí)上漲到29.4歐分/千瓦時(shí)，上漲幅度為50%。而同期美國(guó)居民電價(jià)從10.4美分/千瓦時(shí)上漲到12.5美分/千瓦時(shí)，上漲幅度為20%。從電價(jià)上漲幅度看，德國(guó)居民顯然承受了更多的能源轉(zhuǎn)型成本。

　　當(dāng)然，居民電價(jià)上漲程度與一些特定因素有關(guān)，比如傳輸網(wǎng)投資的增加，頁(yè)巖氣革命后，美國(guó)低價(jià)天然氣發(fā)電份額上升等。但最基本的原因還是可再生能源份額上升導(dǎo)致補(bǔ)貼成本增加和電力市場(chǎng)扭曲程度增加。

　　美國(guó)曼哈頓研究所的羅伯特·布萊斯(Robert Bryce)的一項(xiàng)研究進(jìn)一步證實(shí)，強(qiáng)制性的可再生能源政策的確會(huì)增加能源轉(zhuǎn)型成本。該研究比較了采取可再生能源配額制(RPS)——即要求電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商購(gòu)買最低數(shù)量的可再生能源電力(包括風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電)——和沒(méi)有采用RPS的電價(jià)和利率。研究發(fā)現(xiàn)，采用RPS制度的州多數(shù)表現(xiàn)出高電力成本模式。2010年，實(shí)施RPS制度的州居民電力平均價(jià)格比未實(shí)施RPS制度的州高31.9%，商業(yè)電價(jià)高27.4%，工業(yè)電價(jià)高30.7%。2001-2010年的10年間，多數(shù)都實(shí)施了RPS制度的州的居民和商業(yè)電價(jià)增長(zhǎng)速度都快于為實(shí)施RPS的州。 此外，對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析還表明，多數(shù)實(shí)施RPS制度的州利率高于未實(shí)施RPS制度的州。這在依賴煤炭的州表現(xiàn)更為突出：2001-2010年年間，七個(gè)實(shí)施PRS制度的州利率飆升了54.2%，是沒(méi)有實(shí)施RPS且同樣依賴煤炭的另外七個(gè)州利率平均增幅的兩倍多。而且，RPS強(qiáng)制執(zhí)行速度越快的州，如俄勒岡、加利福尼亞和安大略州等，利率水平上漲越快。[⑤]

　　五、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對(duì)國(guó)家能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要

　　無(wú)論是美國(guó)的“清潔能源”轉(zhuǎn)型，還是德國(guó)的“可再生能源”轉(zhuǎn)型，一個(gè)主要的發(fā)展趨勢(shì)是：以風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電為主的可再生能源比重日益增加，大量位于用電側(cè)的分布式小型發(fā)電設(shè)施出現(xiàn)。因此，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，從完全基于化石燃料和集中控制的大型系統(tǒng)架構(gòu)向包括大量小型燃料和分散控制的系統(tǒng)架構(gòu)轉(zhuǎn)型，適應(yīng)和容納波動(dòng)性和間歇性的風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電。從這個(gè)角度看，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對(duì)能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要，甚至決定能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。

　　智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重中之重。智能電網(wǎng)的建立不僅是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，同時(shí)也為電力行業(yè)新型高效商業(yè)模式轉(zhuǎn)變提供了技術(shù)基礎(chǔ)。通過(guò)可互操作的智能電網(wǎng)，從發(fā)電、傳輸、配送、消費(fèi)各環(huán)節(jié)的設(shè)施實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，每個(gè)與電網(wǎng)連接的設(shè)備或裝置都如即插即用的應(yīng)用程序一般被添加到控制系統(tǒng)中，形成具有全新結(jié)構(gòu)和功能的綜合數(shù)據(jù)和電力網(wǎng)絡(luò)。并且，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)單元能夠靈活地實(shí)現(xiàn)重新“組合”和“匹配”，以實(shí)現(xiàn)高效、安全、可靠的電力服務(wù)。

　　德國(guó)和美國(guó)都充分認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對(duì)能源轉(zhuǎn)型的重要性，以及智能電網(wǎng)在其中的核心作用。德國(guó)早在2008年就啟動(dòng)了一個(gè)“E-Energy”項(xiàng)目，該項(xiàng)目希望探索一個(gè)以ICT為基礎(chǔ)的未來(lái)高效能源系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)能源的智能生產(chǎn)、智能網(wǎng)絡(luò)、智能消費(fèi)到智能儲(chǔ)存，來(lái)應(yīng)對(duì)能源和氣候問(wèn)題。

　　圍繞E-Energy項(xiàng)目，德國(guó)啟動(dòng)示范工程對(duì)智能電網(wǎng)的不同層面進(jìn)行了展示和研究。比如，在曼海姆，200家電力用戶對(duì)未來(lái)能源供應(yīng)狀況進(jìn)行了測(cè)試，并于2010年底開(kāi)始使用“能源管家”，對(duì)電力消耗進(jìn)行調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)省錢和環(huán)保兩大目標(biāo)。在庫(kù)克斯港，生產(chǎn)型企業(yè)和地方上的用電大戶積極參與示范項(xiàng)目。如大型冷庫(kù)和游泳場(chǎng)如果通過(guò)風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電，將會(huì)節(jié)省大量電力，減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)。在哈爾茨，新型的太陽(yáng)能和風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)得到應(yīng)用，能對(duì)分散的可再生能源發(fā)電設(shè)備與抽水蓄能式水電站進(jìn)行協(xié)調(diào)，使其效果達(dá)到最優(yōu)。項(xiàng)目參與者認(rèn)為，盡管風(fēng)力發(fā)電站的數(shù)量在不斷上升，但預(yù)計(jì)到2020年，該地區(qū)不需要再繼續(xù)建新的電網(wǎng)。在亞琛，地區(qū)性的供電公司積極參與示范項(xiàng)目。借助智能電表，500多家用戶能夠獲悉他們所用電力的來(lái)源和價(jià)格，從而進(jìn)行最優(yōu)選擇。

　　美國(guó)電力科學(xué)院早在1998年就提出要打造高可靠、完全自動(dòng)化的美國(guó)電網(wǎng)。2002年，電科院正式提出“智能電網(wǎng)架構(gòu)”研究項(xiàng)目，要求智能電網(wǎng)在功能上要適應(yīng)未來(lái)數(shù)字化信息社會(huì)對(duì)電能的高可靠性、高質(zhì)量的要求;適應(yīng)靈活的發(fā)、用電方式，滿足分布式、可再生能源發(fā)電接入和靈活的用戶供、用的需求;電網(wǎng)具有自適應(yīng)糾正和自愈能力。2003年4月，美國(guó)能源部發(fā)布“Grid 2030”的遠(yuǎn)景規(guī)劃，至2030年要使100%的電力通過(guò)智能電網(wǎng)輸送的目標(biāo)。2004年1月，美國(guó)能源部發(fā)布“Grid 2030路線圖”，描繪美國(guó)未來(lái)電網(wǎng)的技術(shù)戰(zhàn)略。美國(guó)能源部提出的智能電網(wǎng)主要包括：分布式發(fā)電;可再生能源等;電力電子應(yīng)用;電力市場(chǎng);大系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析、控制;大系統(tǒng)優(yōu)化;配網(wǎng)自動(dòng)化;廣域信息量測(cè)、傳輸?shù)取?/p>

　　2007年12月，美國(guó)國(guó)會(huì)頒布了專門的“智能電網(wǎng)法令”。[⑥]此后，美國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展上升到國(guó)家法律層面，并有望獲得國(guó)家資金的持續(xù)支持。2008年11月，美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢?ldquo;統(tǒng)一國(guó)家智能電網(wǎng)”提案。2009年2月，美國(guó)國(guó)會(huì)頒布“經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與再投資法案”，宣布未來(lái)兩三年向電力傳輸部門投資110億美元，主要用于智能電網(wǎng)項(xiàng)目資助、標(biāo)準(zhǔn)制定、人員培養(yǎng)、能源資源評(píng)估、需求預(yù)測(cè)與電網(wǎng)分析等，并將智能電網(wǎng)項(xiàng)目配套資金的資助力度由2007年的20%提高到50%。2009年7月，美國(guó)能源部向國(guó)會(huì)遞交了第一部“智能電網(wǎng)系統(tǒng)報(bào)告”，提出了一個(gè)由20項(xiàng)指標(biāo)組成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分析了美國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)。2009年9月，美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)駱家輝在GridWeek大會(huì)上宣布了NIST標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)展情況，明確了需要優(yōu)先制定14個(gè)方面智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前，美國(guó)已經(jīng)開(kāi)展了一些智能電網(wǎng)的試點(diǎn)項(xiàng)目和示范工程，一些企業(yè)積極參與其中。比如，在丹佛西北的小城伯爾德(Boulder)2008年成為美國(guó)第一個(gè)智能電網(wǎng)試點(diǎn)城市。該項(xiàng)目由Xcel能源公司牽頭，聯(lián)合另外7家科技、工程和軟件公司組成了“智能電網(wǎng)聯(lián)合會(huì)”(Smart Grid Consortium)，共同投資1億美元運(yùn)作，采用風(fēng)險(xiǎn)和利益共享的自負(fù)盈虧模式。主要內(nèi)容和特點(diǎn)包括：(1)通過(guò)即時(shí)讀表、及時(shí)反饋信息、分時(shí)計(jì)價(jià)等干預(yù)手段，觀察消費(fèi)者用電行為的變化;(2)讓消費(fèi)者根據(jù)分時(shí)定價(jià)的消息預(yù)設(shè)家用電器;(3)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)由電力公司根據(jù)需要，遠(yuǎn)程控制用戶家的空調(diào)和電熱水器的溫度。西弗吉尼亞州的阿勒格尼電力公司(Al-legheny Energy)實(shí)施的“超級(jí)電路”項(xiàng)目(Super Circuit project)在電網(wǎng)中利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)技術(shù)，整合了生物柴油發(fā)電、能量?jī)?chǔ)存及先進(jìn)的計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施(智能儀表)和通信網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)迅速地預(yù)測(cè)、確定并幫助解決網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。加州完成的第一階段試驗(yàn)性200萬(wàn)戶小區(qū)先進(jìn)電表系統(tǒng)(advanced metering infrastructure，AMI)的安裝，初步分析顯示，節(jié)省電力可達(dá)16%～30%。

　　從德國(guó)和美國(guó)能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐看，兩國(guó)智能電網(wǎng)均處于發(fā)展試點(diǎn)階段，重點(diǎn)是示范項(xiàng)目，標(biāo)準(zhǔn)制定。面對(duì)波動(dòng)性和間歇性大的光伏發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大的現(xiàn)實(shí)，德國(guó)和美國(guó)主要還是通過(guò)管理和智能技術(shù)手段，提高電網(wǎng)局部靈活性和智能化程度來(lái)解決可再生能源發(fā)展對(duì)電網(wǎng)的沖擊。比如，德國(guó)的主要采取各種措施充分提高電力系統(tǒng)的靈活度，包括提高光伏和風(fēng)力發(fā)電站以外其他發(fā)電廠的靈活性，利用歐洲電網(wǎng)互聯(lián)發(fā)揮其他國(guó)家電網(wǎng)間接儲(chǔ)能作用，綜合利用儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、熱泵、智能電表等手段提高需求側(cè)靈活性，必要時(shí)擴(kuò)建電網(wǎng)等方式。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　Robert Bryce. Maintaining the Advantage: Why the US Should Not Follow the EU's Energy Policies. Manhattan Institute.

　　http://www.manhattan-institute.org/html/eper_13.htm.

　　Robert Bryce. THE HIGH COST OF RENEWABLE-ELECTRICITY MANDATES. Manhattan Institute. http://www.manhattan-institute.org/html/eper_13.htm.

　　[①] 比如，美國(guó)落基山研究所發(fā)布《重塑能源》(盧安武著)一書提出，美國(guó)到2050年可以實(shí)現(xiàn)能源100%來(lái)自可再生能源和天然氣，而且天然氣比重大大減少。2015年6月，斯坦福大學(xué)MarkZ.Jacobson教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組在《能源與環(huán)境科學(xué)》發(fā)布的研究成果指出，2050年美國(guó)實(shí)現(xiàn)100%可再生供能是可能的，并且在研究中給出了一份詳盡的“清潔化”路線圖。

　　[②]非水電可再生能源包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能(含垃圾發(fā)電、污水發(fā)電等)、地?zé)崮艿取?/p>

　　[③]2005-2014年趨勢(shì)性下降期間除了2010年一個(gè)年份天然氣份額(23.2%)增加外。

　　[④] Robert Bryce. Maintaining the Advantage: Why the US Should Not Follow the EU's Energy Policies. Manhattan Institute. http://www.manhattan-institute.org/html/eper_13.htm.

　　[⑤] Robert Bryce. THE HIGH COST OF RENEWABLE-ELECTRICITY MANDATES. Manhattan Institute. http://www.manhattan-institute.org/html/eper_13.htm.

　　[⑥]作為2007美國(guó)“能源獨(dú)立與安全法案”的一部分。