中國儲能網(wǎng)訊：隨著人們對德國能源轉(zhuǎn)型的耳熟能詳，2020年德國可再生能源發(fā)電比例達到35%、2050年要達到80%這兩個數(shù)字深入人心?？墒窃偻竽?？關(guān)心可再生能源發(fā)展的人們必然會追問，百分百可再生能源是否可行？
鼓動政府決策者高歌猛進發(fā)展可再生能源的人，反復論證的是可再生能源的供應是否可以覆蓋人類的能源需求，但對實現(xiàn)方式和戰(zhàn)略規(guī)劃卻絕口不提。
在德國，當人們談論起可再生能源發(fā)展的時候，一個無法越過的話題是：可再生能源在能源消費中的比例能有多高？是35%、50%還是80%甚至是100%？
隨著人們對德國能源轉(zhuǎn)型的耳熟能詳，2020年德國可再生能源發(fā)電比例達到35%、2050年要達到80%這兩個數(shù)字深入人心?？墒窃偻竽兀筷P(guān)心可再生能源發(fā)展的人們必然會追問，百分百可再生能源是否可行？
即使是在可再生能源發(fā)展剛剛起步的時候，回答這個問題也并非毫無意義。事實上，沒有對最終目標的預先探尋和科學設(shè)定，可再生能源發(fā)展的實現(xiàn)途徑及最優(yōu)化也根本無法談及。從這一角度出發(fā)，一直致力于發(fā)展可再生能源的德國并非浪得虛名。
早在2002年，德國卡塞爾大學的幾位學者就對歐洲范圍內(nèi)是否可以實現(xiàn)100%的可再生能源供應做出研究。10年后，卡塞爾擁有了分布式可再生能源研究中心，深入地配合著德國政府的一個叫做“100%可再生能源地區(qū)”的支持計劃。該項目由聯(lián)邦環(huán)境、自然保護及核安全部（BMU）資助，聯(lián)邦環(huán)保局（UBA）負責提供專業(yè)咨詢服務。
即使是十幾年前的規(guī)劃，現(xiàn)在看來也并不過時。在那份2002年的報告里，已經(jīng)對未來的可再生能源終極目標做出清晰的指引：按照德國的國土面積和資源，風力發(fā)電最高可到53.5GW，光伏發(fā)電最高可達190GW，其中屋頂分布式的最高安裝量可達120GW。
如果再加上生物質(zhì)能和垃圾發(fā)電等其他能源，用這些理論產(chǎn)出量去覆蓋目前最高負荷不過80GW的德國全國用電需求是綽綽有余的，更何況到了2050年，借助各種節(jié)能環(huán)保技術(shù)，這個最高限值的用電負荷理應下降更多。
無獨有偶，世界自然基金會（WWF）在前些年的一份能源調(diào)研報告中也相當樂觀，即使在全世界范圍內(nèi)，要在2050年達到100%的可再生能源覆蓋利用率，也如探囊取物。
如此看來，一般公眾似乎看不到，可再生能源發(fā)展甚至100%覆蓋的困難和阻礙在哪里。可如果事實果真如此，數(shù)年來能源公司和電力部門及國家宏觀能源政策的制定者們所爭論的焦點又在哪里呢？實際的狀況是否如這些科研機構(gòu)所設(shè)想的如此順暢美好呢？
要徹底理清這里面的理解誤區(qū)，必須先搞清楚100%可再生能源地區(qū)到底是一個怎樣復雜的概念。在能源政策領(lǐng)域，100%可再生能源地區(qū)的概念，承擔著多種涵義和技術(shù)上的功能標稱。原則上，任何地區(qū)均可成為能源地區(qū)、能源示范城市、100%可再生能源地區(qū)等，從而成為榜樣地區(qū)。100%可再生能源地區(qū)在德國很多縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)都意味著一個非常清晰的地區(qū)品牌，與該地位密切相關(guān)的是對100%可再生能源地區(qū)證書中清晰表達的價值體系的承認。
最初，100%可再生能源地區(qū)所傳達的目標是，盡可能在自然空間和組織方式最便利的條件下，先在小范圍層次上實現(xiàn)徹底的可再生能源。回顧過往的發(fā)展，與100%可再生能源地區(qū)概念聯(lián)系在一起的，絕不僅是一種“烏托邦”的要求，同時也是一個科學問題。
隨著電力領(lǐng)域100%可再生能源地區(qū)數(shù)量的日益增加以及熱能領(lǐng)域可再生能源所占的比例的增加，特別是在鄉(xiāng)村地區(qū)，這兩種意義目前都已變得無足輕重。通常，能源消耗與能源生產(chǎn)平衡的地域聯(lián)系并非借助技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、具體標志或?qū)嶋H相互交織的關(guān)系來有效地建立，而是通過扶持地區(qū)或行政管理來實現(xiàn)。
一個“100%可再生能源示范地區(qū)”，意味著完全利用可再生能源滿足其能源需求，以極為節(jié)能的方式進行管理，可持續(xù)地利用其地區(qū)潛力并且接受這種方式，從而實現(xiàn)環(huán)保、可持續(xù)、安全的能源供應，有利于地區(qū)價值創(chuàng)造?，F(xiàn)已實現(xiàn)納入地區(qū)參與者、公眾對此種能源供應方式的接受度也較高。
地區(qū)的關(guān)鍵參與者與最終用戶、生產(chǎn)者和落實者共同制定發(fā)展程序，以實現(xiàn)使用可再生能源的綜合能源供應。為減低成本，確保供應安全，參與者在網(wǎng)絡(luò)中和其他示范地區(qū)開展合作。能源效率、可持續(xù)能源產(chǎn)品以及注重節(jié)能行為的地區(qū)活動對于他們來說則是理所當然的。
由此可見，100%可再生能源地區(qū)概念并不是技術(shù)實施規(guī)定，而是指地區(qū)層面能源政策制定任務的綜合體。因此，此概念包括三個組成部分：100%可再生能源、地區(qū)綜合發(fā)展和可持續(xù)性。
“100%可再生能源”從科學意義上來講，對社會和人類最大的沖擊應該是把地區(qū)能源供應徹底轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂每稍偕茉吹膽?zhàn)略。這種百分比的寫法在社會整體運作中必須得到廣泛承認：應根據(jù)可能性從地區(qū)潛力中為電力、熱能和交通領(lǐng)域生產(chǎn)100%可再生能源。重點是年度供應結(jié)算，因為此概念亦包括地區(qū)間交流的必要性。單純的能源自給自足從狹義上講并不是100%可再生能源地區(qū)方案的對象。
技術(shù)上必須明確，由于可再生能源的潛力是有限的，因此全面供應目標也必須包括能源節(jié)約和有效利用，即現(xiàn)在非常流行的需求側(cè)管理。無論如何，能源節(jié)約并不僅涉及技術(shù)措施，也包括建立節(jié)能的生活方式和消費模式。而這已經(jīng)足夠讓政府管理者明白，確定一個衡量某地區(qū)是否達到100%可再生能源的體系，必然已經(jīng)超越自然科學的范疇而到達社會學領(lǐng)域。
由此再回頭觀測前面提到的幾份100%能源發(fā)展的研究報告，就可以很快理解其中的巨大不確定性：如今市面上大量的鼓動政府決策者未來大跨度的發(fā)展可再生能源高歌猛進的輿論，很可能是故意在犯同一個錯誤，他們反復論證的不過是可再生能源的供應量是否足夠覆蓋人類能源需求，卻對實現(xiàn)方式和戰(zhàn)略規(guī)劃絕口不提。
其中輕微的差異在100年后人類真的實現(xiàn)了這一目標后自然無足輕重，可對當下的決策者而言，湖里有水夠全村人喝，并不代表全村家家水缸都能有盈余——現(xiàn)代工業(yè)社會在能源供應理念上遭遇的挑戰(zhàn)，實際上已經(jīng)超越了工程科學家們所能設(shè)想的極限。
一個最典型的例子，莫過于進入夏天以來很多媒體對德國光伏發(fā)電超過50%全國電力供應連篇累牘的報道。其實，自從2013年8月初首次出現(xiàn)超過22GW的光伏發(fā)電出力以來，德國安裝總量超過35GW的光伏組件們在今年天氣晴好的氣候條件下，屢創(chuàng)新高，大比例地接入電網(wǎng)早已是家常便飯。
很多專業(yè)學者都對德國電力公司如何做到容納高達50%的光伏發(fā)電出力艷羨不已。事實上，只要這一數(shù)字極限并非一蹴而就，電網(wǎng)調(diào)度者早已形成照章辦事的習慣。夏天天氣晴好，因此可以大量安排火電廠在此期間檢修停運，如此壓低火電出力，只要不出現(xiàn)大的預測失誤和天氣變化，就可以依靠整個歐洲電網(wǎng)的備用協(xié)調(diào)來保證電網(wǎng)的穩(wěn)定供應。電力調(diào)度部門唯一要承受的壓力來自于日落，整個德國20GW的電力供應會在3-4個小時以后慢慢消失，而這個缺口必須要由相應的火電廠逐次啟動來補上，或者可以在電力交易市場上通過經(jīng)濟手段來獲得。
只要每天的情況類似并且并無特殊狀況出現(xiàn)，帶給電網(wǎng)公司和電廠們的只是繁瑣和重復，而不會是恐慌。但是大自然帶給人的不只是風調(diào)雨順，更有電閃雷鳴。日復一日的慢節(jié)奏的日落，只要有一次例外就足夠讓人類脆弱的可再生能源目標遭遇挫折。
這就是日食，而且是日全食。而且非常的不湊巧，就在2015年3月20日，歐洲將迎來一次觀測機遇極佳、視覺效果超贊的日全食。2015年3月20日正午，整個北半球?qū)⒂^測到難得一見的日全食。這是中國的傍晚時間，局部地區(qū)可觀測到日偏食。
是人類，或者說德國歷史上第一次在安裝了這么多的光伏組件后遇到日食。雖然德國還離100%可再生能源目標相去甚遠，但幾分鐘之內(nèi)20GW的電力突然消失，幾分鐘之后全國50%的電力供應再度爆表的沖擊足夠讓人毛骨悚然。
日全食的過程就是一次加速了的日落和日出，它對電網(wǎng)的沖擊驗證了目前已有的工業(yè)能源體系的重大缺陷：并非供應不足，而是征用不足。一個電廠正常的啟動時間在數(shù)小時左右，即使擁有足量的抽水蓄能和儲能，在如此短時間內(nèi)完成電力運輸轉(zhuǎn)移和倒灌分遣，對整個電網(wǎng)運行方式也會帶來巨大沖擊和變數(shù)——以目前的技術(shù)而論，德國電網(wǎng)能撐住接近50%的可再生能源供應已經(jīng)是奇跡。
這個例子不管是百年一遇還是萬年不遇，都足夠引發(fā)我們的思索：在可再生能源的發(fā)展道路上，從量變到質(zhì)變的那幾道坎到底在哪里，是50%、80%還是99%，又或者根本就是因國而異、因人而異的。
我們必須承認，在實現(xiàn)真正的2030年或者2050年可再生能源目標之前，以現(xiàn)在的技術(shù)手段可以觀測到的事實無非是儲能、分布式、需求側(cè)管理和智能電網(wǎng)等這些技術(shù)手段支撐下的脆弱體系。人們根本無法區(qū)別可再生能源在50%和80%不同標尺下對整個能源供應體系的不同具化要求，如果再搭配上隨時需要充電的幾百萬輛電動汽車，和千百棟隨時可以通過調(diào)低空調(diào)溫度來控制能源消耗的智能建筑，100%可再生能源體系足夠讓所有人遙不可及。
即使在這樣一個還有足量石油、煤等化石能源的2014年，全球依然有14億人無法獲得充足的電力供應。如果是在未來的某一天，同樣是這14億人同時給電動汽車充電，電網(wǎng)必須要多么堅強才能防止崩潰。
所以如果100%可再生能源體系被確立是一個亟待實現(xiàn)的目標，現(xiàn)在就必須要做的是盡可能地在一個相對比較小的地區(qū)內(nèi)開始樹立100%可再生能源的各種衡量指標，并力爭讓這些指標具備可移植性以向更多地方拓展——德國在這一道路上再次走在世界前列，目前已經(jīng)有100多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)在以各種特色支撐的衡量體系向100%可再生能源前進。
從哲學意義上來講，這顯然和技術(shù)前進的步伐一致：如果分布式能源的發(fā)展是100%可再生能源體系的題中應有之義，那么我們很能想象整個國家的可再生能源發(fā)展目標依靠的依然是宏觀集中的一個數(shù)字百分比，而不是具體到每一個不同地區(qū)的分布式指標。如果不能拿出更多的合適的鄉(xiāng)鎮(zhèn)來爭取各具特色的100%可再生能源供應，我們很難想象全國性的100%在實際操作層面能夠獲得有意義的支持。
這也就是100%可再生能源體系在未來將給一個國家?guī)淼木薮笠蓡枺杭惺降暮暧^指令一旦必須被成千上萬份地分解，人們的需求和供應不再需要百川匯集而統(tǒng)統(tǒng)通過手指間的智能設(shè)備互相調(diào)節(jié)彌合，這樣的體系逆轉(zhuǎn)是否還容得下人們習以為常的管理模式？人類迄今為止的思維模式如果真的都是順應生產(chǎn)滿足需求這樣一個線性鏈條，在發(fā)覺自己必須對各種需求進行調(diào)節(jié)才能適應100%可再生能源體系之后，是否會一發(fā)不可收拾地推衍至社會生活的各個領(lǐng)域，從而造成既有體系的重大顛覆？
也許可能，未必可行。在社會學家大規(guī)模介入之前，這其中微小的區(qū)別，就是科學家們并不寬敞的自處之道。
