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德国计划可再生能源供电提前15年，光伏电池是否会迎来新革命？
德国的可再生能源供应目标提前了15年。德国的可再生能源实现了“大跨步”了吗？中国的可再生能源已经达到了一个新的水平，这一次要归功于风能和太阳能基础设施的扩张。在这个加速发展的时代之后，人们将不再面临资源短缺的问题。中国绿色供应链联盟光伏委员会秘书长房鹿表示，“十四五期间，光伏发电至少要新增2.5亿千瓦，累计装机容量要达到5亿千瓦。
只有这样，2030年和2050年非化石能源才能占到目标的35%和70%。”什么是可再生能源？1.太阳能:我们可以利用太阳辐射的光，通过太阳能电池将其转化为电能，也可以利用太阳的热气来加热水，也就是我们常见的太阳能热水器。2.风力发电:风力发电是指风的力量转动叶片带动发电机发电，风扇哈里森的长风速越快，拦截的风能就越多。3.海洋能:海洋覆盖了地球表面的三分之二以上，蕴藏着丰富的海洋能，包括波浪能、温差能、潮汐能和潮汐能。4.地热能:指来自地球深处的能源和机油，钻井获取地下热水等。这说明分布式光伏作为国家大力支持和推广的新能源代表，将是“十四五”可再生能源发展的主题增量，市场将持续火爆。
而且光伏发电作为一种清洁能源，应用范围广，场景多，成本降低快，是未来最有可能替代化石燃料的清洁能源，所以各国都在大力推广光伏屋顶电站。全国乡村发电，现在用光伏电站盖房子是标配，未来几年在中国，光伏发电会逐渐普及。人类的历史就是一部能源开发利用的历史。从最早使用人力、动物、煤炭、石油、天然气、电力开始，能源利用效率的每一次进步，都伴随着人类生产效率的大幅提高。
开发利用取之不尽的太阳能是地球人的共同追求，也是人类文明的终极追求。如果有一天太阳能可以取代现在的化石能源，那就意味着人类文明已经进化到了更高级的阶段。与石油、煤炭等化石燃料污染的空气相比，可再生能源可以在自然界循环利用，取之不尽，用之不竭。它是一种清洁、绿色、低碳的能源。可再生能源是我国多轮驱动能源体系的重要组成部分，对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化具有重要意义。与此同时，可再生能源每天都在我们身边发生。现在很多农村家庭还保留着太阳能热水器，很多还进一步提炼，将废弃物转化为能源。
光伏行业在未来5年呢的前景如何？
根据可再生能源学会测算,虽然最近10年光伏发电年平均增长率达到25%—40%,但占全国发电总量的比例依然很小,光伏发电目前仍然处于成长期,不适合大规模推广。不能急于求成,也不能不闻不问。\x0d\x0a光伏发电仍是“补充”\x0d\x0a光伏发电在我国起步于20世纪80年代,当时主要是为了解决实际的应用问题,并没有作为重点能源开发。其首先在卫星和海港浮标灯上应用,之后逐步进入到工业、农业、商业和通讯公用设施等领域,并有了数家完整的电池和组件生产企业。上世纪90年代末,光伏产业发展较快,老厂进行设备更新和扩充,生产能力和实际生产量有了较快增加。电池和组件性能不断提高,太阳能电池组件成本不断降低。\x0d\x0a尽管如此,到目前,光伏发电的成本仍达到了2.6—2.7元/度,真要并入电网还要包含企业利润、电力公司的利益、税收等因素,这样电价增至4元/度,成本是煤电的10倍。正是这样的高发电成本,导致光伏发电在国家能源远期规划中占据极少的份额。\x0d\x0a2005年,我国风力发电装机容量为126万千瓦,而光伏发电总装机容量只有7万千瓦。最近完成的《可再生能源中长期发展规划》中提出,到2020年,风力发电装机容量为3000万千瓦,而对太阳能,也就是光伏发电提出的目标也只有200万千瓦。\x0d\x0a“我国能源政策在今后很长一个时期都是以节能为主,效率为本。煤炭和石油仍然是主要的能源,然后才是可再生能源的多元化发展,目前让光伏发电作为主力能源还不成熟。但不可否认的是,煤炭和石油的价格逐步上升,光伏发电价格的逐步下降,在某一个时期会有一个交叉点出现,那时候,光伏发电就进入了成熟的发展期。”孟宪淦说。\x0d\x0a\x0d\x0a事实上,在欧美发达国家,光伏发电投资热潮很大一部分缘于国家对使用光伏发电系统的补贴,否则,几乎没人愿意使用成本是煤电10倍的光伏发电。\x0d\x0a当前太阳能电池厂家广泛采用的原料是多晶硅。多晶硅由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,迄今为止,这种提炼技术还掌握在发达国家的少数企业手中。\x0d\x0a如果投资上游的硅料生产,则将面临很高的技术、人才和资金门槛。\x0d\x0a国内目前掌握硅料生产技术的主要有新光硅业、洛阳半导体厂。洛阳半导体厂以及作为新光硅业科研生产基地的峨嵋半导体厂的项目此前都已建设多年,但由于受技术水平较低、资金不足、规模小等限制,尚无法与国际巨头竞争。\x0d\x0a此外,如无锡尚德等企业的发展得益于德国“十万屋顶”工程,正是那里对太阳能器材组件的大量需求,而使我们的企业迅速成长。但据孟宪淦介绍,德国目前越来越重视光伏发电产业的发展,预计在2007年,德国将实现太阳能器材组件的自给自足。这对于主要依赖出口的中国光伏发电行业来说,确实是一个挑战。\x0d\x0a由此也不难看出,中国光伏产业是个两头在外的行业:原料需要进口,而主要市场也在国外。这两个市场的变化将直接影响国内光伏发电行业的发展。\x0d\x0a发展尚需“三方支持”\x0d\x0a根据统计数据,光伏产业在30年的发展过程中,有个发展曲线,即规模每翻一番,成本降低20%。据孟宪淦预测,到2020年左右,光伏发电能基本上具备可与煤电竞争的成本价格。\x0d\x0a在这期间,能促进光伏发电真正得到发展的是三方力量:政府、市场和社会。\x0d\x0a给予光伏发电补贴,最可行的办法是实行全民参与,电网分摊。也就是说将光伏发电每度4元钱的成本与其他发电价格的成本做差,而由整个电网分摊这部分差价。光伏发电只占到整个电网发电量的1%,将这一度电4元钱的成本分摊到99%的用户中,每度电大概只增加几厘钱。而这项举措最终的受益者也是广大用户,他们也愿意多掏这几厘钱来促进光伏发电的发展。\x0d\x0a\x0d\x0a此外,在国家政策方面,不仅要保证终端用户和系统商受益,而且要使我国光伏发电产业的从业者受益。要达到这个目标,除了补贴外,更重要的是制定强有力的法规、政策,进而推动光伏发电产业的发展,如电价收购政策,对电力部门的成本差额补贴,绿色能源贸易政策等。\x0d\x0a孟宪淦在一次由全国人大和发改委组织的会议上了解到,2010年,我国光伏发电总装机容量将达到35万千瓦,其中,国家投资的部分主要解决西部农村无电地区的电力建设问题。而剩余部分则完全按照市场运作,由各地各单位根据自身情况合理安排。目前,上海市已经计划建立0.5万千瓦的光伏发电机组。购买绿电,也逐渐成为上海市民自觉的行为。\x0d\x0a“国家已经开始在落实光伏发电的具体项目。引导市场发展,引导投资,引导全民参与。在政策的驱动下这将是一个良性循环,市场一发展,就能拉动产业,产业一扩大,成本就会降低,而后又推动市场发展。”孟宪淦如是说。
德国能源结构转型升级的原因为什么不包括煤炭资源的枯竭
德国：能源转型评价及启示
能源评论
2022年8月4日17:01
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前不久，德国联邦网络管理局（能源监管机构）发出警告：没有俄罗斯天然气，德国熬不过冬天。如果北溪一号天然气管道不能恢复正常供气或继续限制流量，德国能源形势可能会进一步恶化。这意味着因天然气紧缺带来的价格猛涨必然传导到终端用户。作为主要调节电源的燃气发电受阻，难以配合新能源发电项目运行，电力的稳定供应将面临很大风险。更为悲观的预测是，能源短缺的状况会持续3~5年，成本继续上升，德国正面临由能源危机而引发的国家危机，欧洲最大的经济体将走向衰退。不难发现，这与德国长期以来致力于能源清洁低碳转型的目标背道而驰，令人扼腕叹息。
多年来，德国的能源转型被津津乐道，似乎已成为国际上的样板，我国新能源补贴政策的研究制定也不难看到德国的影子。但自俄乌冲突发生以来，包括德国在内的欧洲国家经历了能源供给短缺、价格飙升的困局，也暴露了能源转型的复杂性和长期性。纵观德国的能源转型历史，并对其实践成果进行分析评估，能为我国的能源电力高质量发展提供有益镜鉴。
能源转型的先行者
德国是欧洲第一大经济体，一次能源消费总量从2005年的4.8亿吨标煤降至2019年的4.3亿吨标准煤（国际能源署数据），目前能源进口依存度（净进口量与可用总能源的比率）约为64%，尤其在原油和矿物油产品方面，德国的进口依存度高达97%，天然气则为89%，煤炭为44%。自20世纪90年代起，德国推行能源转型政策，2020年可再生能源发电量占比达到46%，在大国中位居前列。
德国能源转型的动因主要源于三方面，一是20世纪70年代的石油危机使德国不堪重负，发展可再生能源可以实现就近供应，减轻经济负担；二是应对气候变化，降低温室气体排放量；三是降低化石能源的进口依存度。
经过30多年的转型实践，德国的能源转型取得了显著进展，成为欧洲乃至世界的先行示例。
德国的电力结构发生了重大变化，可再生能源发电量比例已由2000年的6%上升到2020年的46%，其中风电和太阳能发电量占2020年总发电量比重大于31%。德国还制定了2030年将可再生能源发电量提升至65%的目标。
在需求侧，德国一直推进能效提升行动，特别是在建筑领域，采取技术创新和政策措施等综合手段持续改进能效。有数据表明，德国在过去30年将能效提升了近30%。
风电和光伏发电迅猛增长
德国能源转型成功的标志是风电和光伏发电得到了迅猛增长，占比持续上升，这主要取决于三个因素。
首先，此成果离不开政府的强力推动。德国于2000年首次颁布《可再生能源法》，后根据执行情况和效果进行了8次修订，内容涉及新能源上网电价调整、补贴分摊、并网技术管理要求以及如何参与电力市场竞争等。2022年7月8日，德国政府审议通过了包括《可再生能源法》在内的能源政策一揽子法案修订，旨在加快可再生能源发展，强化联邦政府应对天然气发电不足紧急调用备用电力（比如煤电）的政策选择等。持续的修订是由于法律在实施的不同阶段暴露出一些问题，比如过度补贴造成资金入不敷出和消费者负担上升过快的问题、新能源发电新增规模与电网发展不匹配问题、全额保障收购带来的效率损失问题等。政府通过制定出台《可再生能源法》和滚动修订来从法律上激励风电和光伏发电的开发，在相当长时期内以固定价格收购其上网电量并实行全额收购，有力促进了新能源发展。
其次，公众对能源转型的认同度高，也能够承受较高的电价。德国社会对于生态环境有着强烈的危机意识，大多数人对于摆脱化石能源持支持态度，并愿意为此付出经济代价。
最后一个因素是用好了市场这只无形的手。自2017年起，德国政府不再以指定价格收购绿色电能，而是采用拍卖竞价机制来确定每年能享受补贴的新能源开发规模和投资者。这不仅推动了新能源技术进步、成本降低和效率提升，也减轻了消费者的负担。
由于风电和光伏发电固有的间歇性，很多专家担心用户的供电质量和可靠性指标会有所下滑。但实际上，德国多年来全国负荷趋于稳定，2020年最高负荷为7600万千瓦，仅常规电源装机总量就达到1.1亿千瓦，加上跨国联络线2000万~3000万千瓦的交换能力，合计远超过最高负荷，确保德国即使不计新能源发电量，也能支撑起全社会用电需求。在调度管理上，长期以来德国实行“自下而上”的“自平衡”运行模式，全国有2700个平衡单元，实时运行中各平衡单元偏差由四大输电网运营商统筹负责，从而显著降低整个系统的平衡压力。
根据德国联邦网络管理局的公开资料，2020年电网终端用户平均停电时间创造2006年以来的最短纪录，为10.73分钟。由此可见，随着可再生能源占比持续增加，在分布式新能源加快发展的背景下，其供电可靠性并未受到影响。
转型之路突遇“寒冬”
2021年，国际上包括一次能源在内的大宗商品价格大幅上涨，给世界各国的经济社会运行带来较大冲击。特别是俄乌冲突爆发以来，欧洲国家饱受能源短缺和价格飙升之苦，德国也是深受其害，预计今年冬天天然气大量短缺，届时大量工厂将很可能暂停运转。近日，德国副总理兼经济和气候保护部长罗伯特·哈贝克在接受媒体采访时表示，德国企业将不得不停止生产、解雇工人，供应链将崩溃，人们不得不贷款支付取暖费。
此轮能源危机深受地缘政治冲突的影响，其结果是欧洲蒙受的损失不可估量，德国首当其冲，危机何时结束，尚有很大的不确定性。回顾德国的转型之路，从能源转型的“样板”到如今深陷能源危机的局面，有三点教训值得正在经历能源转型的大国汲取。
一是德国的能源战略不够成功。德国早在2013年就宣布将于2022年关闭所有核电站，2019年宣布2038年前淘汰煤电，腾出的空间由新能源发电和气电弥补。但目前核电和煤电发电量总计超过三分之一，这样的激进战略致使德国在当前的能源危机面前举步维艰。一方面，失去俄罗斯气源使德国气电出力大打折扣，冬季取暖能源缺口很大；另一方面，增加的新能源发电弥补不了核电和煤电激进退出所造成的缺口。
据最新报道，德国和欧洲其他多国计划重启煤电度过这场危机。可以说，德国的能源战略忽略了国家的能源安全和外部抗风险能力，短期目标和中长期目标脱节，远水解不了近渴，不能说是成功的战略。
二是新能源补贴政策难以为继。德国的补贴政策虽然刺激了光伏发电和风电的快速发展，但羊毛出在羊身上，高额补贴同样带来高电价问题。2015年，德国居民用电量占比为26%左右，其平均价格为2~2.4元/千瓦时，在西欧国家中是最高的，其中新能源补贴附加在居民电价中占比达到20%以上，家庭用电负担沉重，后来的补贴退坡政策也是不得已而为之。
三是电网基础设施滞后问题始终未能解决。德国的新能源早期主要采用分散开发的模式，考验的是配电网的适应水平和接纳能力。近年来，随着北海及波罗的海风电的规模化开发，北电南送问题逐步显现。新建南北直流输电通道的方案进展缓慢，主要是由建设输电走廊涉及征地难度大、环保政策制约、周期长、干扰多等因素造成的。从某种意义上讲，电网基础设施滞后是影响德国新能源继续大规模增长的主要瓶颈。
激进转型必有代价
通观德国能源转型，我国也能从中得到三点启示。
第一，能源安全始终是首要目标。推动能源清洁低碳转型、应对气候变化是人类的共同使命，大力开发风电及太阳能发电是加快能源转型的战略性举措，必须长期坚持。然而，能源转型必须建立在确保能源安全的基础之上，先立后破，不能急于求成。德国能源战略的失误源于激进的弃核弃煤政策。其传统能源的供应主要来源于外部，由于俄乌冲突何时结束难以预料，德国的能源危机注定会持续几年，德国寻求俄罗斯能源替代方案的经济代价预计会更高，加之新冠肺炎疫情和通胀冲击，若出现经济衰退就不足为奇了。相比之下，我国政府一直高度重视能源安全问题，反复强调立足国情推动煤炭清洁低碳高效开发利用，抓住机遇大力发展可再生能源，截至目前成功地应对了此轮全球性能源危机。这充分证明了我国政府高水平的战略预判能力和宏观调控能力。
第二，长远来看，发展新能源能够明显降低能源供应风险。据英国石油公司统计，2021年全球化石能源消费占比仍达到82%左右，石油、天然气和煤炭跨国贸易主要依靠美国、俄罗斯、中东等国家及地区，存在因政治、经济、军事干预而中断的风险，给世界能源安全带来持久的忧患。另外，风电和太阳能发电资源丰富，分布相对均衡，随着技术进步和成本下降，开发潜力巨大，就地就近分散供应是减少化石能源集中配置风险的有效对策。经历本轮能源危机，国际上也得到了新能源发展步伐还需进一步加快的启示。我国也应从中汲取教训，加大新能源的发展力度，提高抵抗能源风险的能力。
第三，应树立系统思维，推动新能源高比例融合发展。按照目前的趋势，我国新能源在未来相当长时期内将保持高速增长。新能源出力具有间歇性的特点，而用户的可靠性指标又不能降低，这给电力系统保供带来的挑战不可低估。实际上，国内专业机构对新型电力系统发电的构建和运行规律的认知尚处于初级阶段，比如，构建一个区域级高比例新能源发电（电量占比为30%~60%）的仿真型电力系统，并进行电力电量平衡仿真研究、稳定特性解析的案例至今没有出现，在这方面德国的现有经验值得借鉴。
下一步，我国应抓紧研究论证，坚持以电力为中心推进能源转型，坚持电力系统源网荷储整体协同配置，坚持电源的多元化路径，坚持电源与电网协调发展。一边发展，一边探索，不断解决暴露出来的问题，为我国的能源转型提供有力支撑，助力“双碳”目标顺利实现。
（作者系国网能源研究院原院长）
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亏虚男士有福了，小心别补太过，睡前吃它，真实调理肾亏肾虚
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用户ya1pyck
太阳能电池板
江苏网友
8月6日
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用户ya1pyck
每家每户安装独立的太阳能电池板，多余的电卖给国家电网
江苏网友
8月6日
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