德國能源轉型帶來的問題主要有四個：轉型成本高，煤電和碳排放量不降反增，可再生能源導致電力批發價格持續下降的負面影響，以及能源轉型所導致的財富不公平轉移和能源貧困問題。

2000年以來，德國可再生能源發展一直保持較快增長速度。2000-2015年間，德國一次能源中可再生能源份額從2.9%增加到12.5%，電力總消費中可再生能源份額從6.2%增加到32.6%， 分別增加了3.3倍和4.3倍。德國也因此而成為全球可再生能源發展的“模范生”。同時，德國能源轉型的“經驗與啟示”成為國內學者關注話題。

然而，當跟隨者在積極“借鑒”和“推進”時，作為“先行者”的德國已開始面臨可再生能源快速發展中暴露的種種問題。對跟隨者來說，總結經驗固然重要，但對可再生能源發展進程中存在的問題，以及未來將面臨何種挑戰研究更為重要。遺憾的是，混淆“問題”與“挑戰”已經成為當前德國能源轉型研究中的一個普遍現象。

德國能源轉型：從1.0到4.0

德國可再生能源發展的最終目標是2050年實現總發電中可再生能源占80%以上。因此，目前德國可再生能源仍處于發展的初期階段。發展初期階段所暴露出來的問題，大多是發展中的階段性問題，并不一定是影響可再生能源未來高比例發展目標的“挑戰”。因此，研究能源轉型“挑戰”的第一個“挑戰”就是如何區分“問題”與“挑戰”。也就是說，按照什么樣的邏輯來區分“問題”與“挑戰”。

通常情況下，我們討論某個研究主題時，不一定需要對“問題”和“挑戰”作細致的區分：發展中遇到的種種“問題”，多數也是繼續發展將面對的“挑戰”。這里之所以需要對“問題”和“挑戰”作細致分區，從中識別出德國未來可再生能源發展面對的真實挑戰，是由于向可再生能源轉型這一主題特殊性使然。

可再生能源是與化石能源截然不同的能源品種，兩者之間差異遠遠大于它們同作為能源的共性。這種差異性，絕不僅僅體現在一個“可再生”，一個“不可再生”這一方面，更重要的是源自特性差異所導致的開發、利用和服務模式的不同。從根本上說，是可再生能源作為“新”的能源與現有能源系統的差異，以及由此產生的沖突和問題。

根據德國制定的可再生能源發展目標規劃，全國總發電中可再生能源發電的比重2020年達到35%，2030年達到50%，2040年達到65%，2050年達到80%以上。根據這四個發展目標，筆者把德國能源轉型分為1.0、2.0、3.0和4.0四個階段（圖1）。2015年，德國可再生能源電力在電力總消費比重為32.6%。因此，目前德國處于能源轉型1.0階段。

圖1 德國能源轉型的四個階段：從1.0至4.0

在能源轉型的四個階段，會出現不同的問題需要解決。這些問題，有的只存在于1.0或2.0階段，并隨著應對措施的出臺而消失；有的則可能是隨著可再生能源發展規模提升而新出現的。比如，風電和光伏發電成本高在能源轉型1.0階段可能是影響其發展的最大問題之一，但到了能源轉型3.0階段隨著風電和光伏發電成本進一步下降可能就不成為問題了。因此，識別德國能源轉型的“真實挑戰”，就是從能源轉型1.0階段出現的各種問題或者問題的背后，找出真正妨礙和影響未來轉型推進的真實因素。

當前德國能源轉型的四大問題

在德國政府已經堅定繼續走可再生能源轉型之路的背景下，有些政府已經出臺相關措施有望解決的問題，不應歸為能源轉型的“問題”。比如德國電網與可再生能源發展不相匹配的問題，政府不僅已經意識到，而且從2011年以來一直采取正確的方式解決。

從這個角度看，當前德國能源轉型帶來的問題主要有四個：轉型成本高，煤電和碳排放量不降反增，可再生能源導致電力批發價格持續下降的負面影響，以及能源轉型所導致的財富不公平轉移和能源貧困問題。

可再生能源轉型成本高且不斷增加

能源轉型的成本高且不斷增加可能是德國當前能源轉型面臨最主要問題。能源轉型的成本如何度量并無統一標準，但其最直接的成本首先是對可再生能源的補貼成本。德國零售電價包含批發價格、電網并網費、增值稅、碳稅、可再生能源附加費等要素。可再生能源附加費是用來補償可再生能源電力的FIT超過市場批發電價的差額，這一差額主要由德國居民用戶分攤。在2000年前后，德國開始征收附加費，由每千瓦時不足1歐分，到2015年增至6.3歐分/千瓦時。

風電、太陽能發電和生物質等可再生能源規模發電量的增加，以及可再生能源附加費的不斷上漲，兩個因素共同作用導致德國電價持續上漲。據德國聯邦能源和水資源協會（BDEW）的統計數據，2000-2015年，德國平均居民電價從13.64歐分/千瓦時上升到29.46歐分/千瓦時，上漲幅度高達116%；同期企業用電價格從6.04 歐分/千瓦時上漲到13歐分/千瓦時，漲幅為115%。

隨著各類可再生能源電力規模的繼續擴張，未來向可再生能源轉型所累積的這一筆成本相當驚人！德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer ISE)2015年發布的一項研究顯示，為實現2050年德國相比1990年減碳80%的能源轉型目標的累計總成本，在零碳價和化石燃料價格穩定的假定下為5.34萬億歐元，考慮到未來實際碳價不可能為零，則實際成本將更高。

煤電和碳排放隨著可再生能源轉型的推進而增加

2014年，有關德國能源轉型存在問題的焦點話題之一是，隨著可再生能源電力發展壯大，煤炭發電和CO2排放本應減少，但德國近幾年出現了褐煤發電和CO2排放不降反升的情況，只是到了2014年才又比前幾年有所下降。對此，德國專家的解釋是：一是因為2011年德國關閉17座核電站，導致煤電上升以填補核電關閉所缺失的電力供應；二是因為過去幾年溫室氣體增長主要是由于天氣冷特別冷，供暖需求增大，所以造成了溫室氣體排放的增加，但2014年是歷史上最溫暖的一年，所以排放有所下降。

上述解釋有一定道理，但未必就是事實的全部。考察1990-2015年期間，可再生能源發電、褐煤發電和核能發電和CO2排放變化就可以發現，上述幾個因素在階段變化趨勢上存在一定的相關性，但變化拐點出現的時間結點并不一致（見圖2）。

圖2 德國1990-2015年褐煤、核能與可再生能源發電量及CO2排放

資料來源：德國AG Energiebilanzen2015

首先，2011年關閉核電不是褐煤發電增加重要原因。因為1990年以來，褐煤發電雖然總體呈現下降趨勢（從1990年的171TW·h到2015年的155TW·h），但期間出現過兩次反彈：第一次是1999～2007年，第二次是2009～2013年。而核電是2011年才開始大幅下降的。而且，伴隨著2011年核電的關閉，可再生能源發電量也出現了加速增長，增速遠遠超過褐煤發電。

其次，褐煤發電量的增加，以及伴隨而來的碳排放反彈是現階段德國可再生能源加速發展的一個必然結果，其作用機制源于可再生能源發電，特別是光伏發電的波動性與當前全額上網制度相互作用。德國在夏季白天利用越多的太陽能，則在夜間和冬季需要越多的煤電。

最后，目前看，褐煤發電，從而碳排放不降反增的現象是德國能源轉型的一個階段性特征，還是可再生能源發展所導致的一個難以解決的問題，還需要進一步觀察。

可再生電力大幅降低電力批發價格，對傳統電力公司負面影響日益明顯

大量邊際成本為零的可再生能源電力參與德國電力市場競價，使德國電力批發價格一再下降。根據歐洲能源交易所（EEX）的數據，自2008年以來，德國和其他歐洲國家的基荷電力批發價格進入下降通道，從90歐元/兆瓦時左右下降到2014年年中不到40歐元/兆瓦時。然而，可再生能源電力導致的批發價格大幅下降并沒有傳遞到零售價格，因而不僅沒給電力消費者帶來好處，反而產生一些負面影響。比如，批發價格下跌直接降低了電力公司的盈利，加大化石燃料電廠的經營壓力；再比如，風電、光伏發電的大規模上網減少煤炭、天然氣等發電廠的運行時間，直接減少其發電收入。

在風能、太陽能發電條件好而用電需求不高的節假日和周末的白天，電力公司不得不根據法律全額收購可再生能源發電商發出的電，即使已經超出了市場需求；同時可再生能源發電商也愿意發電，因為可以獲得更多的補貼。這種情況下，市場就會出現“負電價”——電力公司給用戶消費電力提供補貼，因為他為避免電網崩潰做出了貢獻。但這些增加的支出最終需要由全體消費者來承擔。2014年，德國的萬圣節當天的電力交易價格為“-20歐元/萬千瓦”。

能源轉型所引發的財富轉移和公平問題

因推動可再生能源發展的支持政策所引發的財富在不同主體或階層之間轉移，以及能源貧困也是當前德國能源轉型的一個不可忽視的問題。德國可再生能源支持政策除了投資補貼外，主要采取以可再生能源附加費形式的電價補貼方式。這一機制安排來自德國《可再生能源法》。該法規定各類可再生能源上網的“固定價格”（FIT），并要求電網運營商必須優先收購全部可再生能源發電量。可再生能源發電商通過競價方式產生的上網“市場價格”與“固定價格”之間的價差，由“可再生能源附加費”來彌補。

同時，為了確保德國工業競爭力，德國法律允許工業用戶不承擔分攤可再生能源附加費義務，高耗能大企業也獲得減少繳納可再生能源附加費的“豁免權”。此外，為加快光伏發電發展，自發自用的屋頂光伏也可以免交可再生能源附加費。因此，可再生能源附加費主要由居民用戶來分攤。由于德國能源轉型的大部分成本都是由居民用戶承擔，導致居民用電不斷飆升，由此產生了政策所引發的能源貧困和收入再分配問題。

一方面，可再生能源附加費不斷增加所導致的德國居民電價不斷上漲，使數百萬德國家庭面臨電貧困的威脅；另一方面，政府的養老金和社會福利卻沒有相應調整，這使可再生能源附加費的每次上漲都成為低收入消費者的威脅。

可再生能源附加費居高不下的原因，一方面是由于德國電力批發價格隨著可再生能源電力規模增加而持續走低，導致批發價格與法定“固定價格”之間的價差擴大；另一方面是因為只需繳納0.05歐分附加費的德國企業越來越多，導致繳費企業基數縮小。據估計，2014年未被豁免的企業及居民將替這些獲得“豁免權”的高耗能企業每度電多承擔2.2歐分的附加費。 因此，可再生能源政策實際上導致了收入的再分配：從承擔可再生能源附加費分攤的居民和企業流向未承擔附加費義務的企業和自發自用屋頂光伏用戶。