欧盟能源转型路线图（下）

文 | 姜姜 编译

在艰难的开端之后，欧盟能源部门正在经历一场深刻的变革。欧盟委员会和欧盟成员国政府现在必须确定雄心勃勃的目标并制定政策

能源效率、数字化、多种能源部门和各类能源的交互融合，是能源转型面临的最新问题。欧盟在这几方面进行了积极尝试，并通过各种法令和倡议推动，但效果不同。

能源贫困

想象一下生活在一个没有充足的暖气、电力或热水的家庭。这种情况在发展中国家很常见，但在欧盟确实也屡见不鲜。

据估计，欧盟有5000万至1.25亿人——占其人口总数的10%至25%——面临“能源贫困”的风险。这对个人、家庭以及整个社会都具有严重后果：生活质量低下、健康问题以及经济和环境影响，例如非法砍伐木材和燃烧不适当材料造成的空气污染。

在欧盟层面上，能源贫困没有统一的定义。不到三分之一的欧盟成员国承认存在能源贫困问题，只有四个国家——塞浦路斯、法国、爱尔兰和英国——有立法规定。能源贫困在东欧和南欧尤为突出，在保加利亚和立陶宛，估计有30%到46%的家庭为供热发愁。在保加利亚，由于无法获得负担得起的能源，以及能源垄断者的不公平，引发了大规模示威游行，甚至导致政府于2013年下台。在葡萄牙、希腊和塞浦路斯，20%至30%的家庭遭受能源贫困。

能源贫困与收入贫困密切相关，但并不相同。尽管收入贫乏，一个家庭也可能不会遭受能源贫困，因为所在地区的供热系统为它提供负担得起的供热。稍微富裕的家庭可能不得不支付更多，但是由于能源价格高和住房隔热性能差，最终仍然导致供热不足。

目前，有两个组织——欧盟燃料贫困网络和欧洲能源贫困观测站——将在寻找共同解决办法方面发挥关键作用。除了制定衡量能源贫困的指标外，这两个组织还在传播信息，并促进利益攸关方和公众参与。目前大多数倡议都集中在增加弱势家庭的收入、提高建筑物的能源效率，促进公民能源，让消费者使用太阳能板等等。

Picardie Pass Rénovation是法国的一项倡议，它通过能源性能合同来对建筑物进行翻新和升级，这些合同用预期的节省来支付改善费用。设在巴黎的能源合作社Les Amis d'Enercoop通过其成员的能源支出募集捐款，支持解决当地的能源贫困。加泰罗尼亚合作社Som Energia的成员支付额外费用，为贫困消费者缴纳部分电费。

这些举措反映了欧盟清洁能源战略的精神，该战略要求为所有公民提供负担得起的清洁能源，并增强欧洲能源市场的弹性。但是清洁能源战略仍然存在不确定性：是仅仅关于减缓气候变化，还是也有社会方面的问题？脱碳和改造电网的政策如何才能让脆弱的消费者受益？这些问题的答案还有待寻找。

然而，提高能源利用率和优先考虑可再生能源无疑将发挥重要作用。如果要认真对待能源贫困，能源转型方案就必须考虑到欧盟成员国经济和社会状况的差异。

提高能源效率不应该是唯一的目标，同样重要的是接受当今能源生产和消费方式的变化。在一个分散的、数字化的模式中，能源将在本地产生，由适应可再生能源生产波动性的智能电网分配，消费者将承担多个角色：生产者、供应商和共同所有者。社区电力项目，即公民拥有或参与可持续能源的生产和使用，是欧洲能源转型的重要组成部分。它们使公民和社区能够利用当地的资源，增加税收，创造新的就业机会。他们针对着能源贫困的两个根本原因：低家庭收入和高能源价格。降低可再生能源的生产成本可以削减电费，全体公民可以协商更好的价格。而社区电力项目可以是收入的来源，地方政府以此用来解决民生。

多部门联结

在过去的十年里，欧盟可再生电力取得了显著的增长。2006年至2016年间，可再生能源年均增长5.3%，10年累计增长66.6%。2016年，几乎90%的新增发电能力来自可再生能源，主要是风能和太阳能。相比之下，石油、煤炭和天然气仍然在运输、供热和制冷领域占主导地位，这些领域扩大可再生能源的努力成效有限。如果欧盟要实现其目标——到2030年温室气体排放量比1990年减少至少40%，就需要取得更多进展。虽然可再生发电能力显著增加，但常规发电厂的发电能力基本保持不变。这些发电厂在大多数成员国中仍然起着主导作用。

欧洲向可再生能源体系迈进，必将面对这种挑战。一方面，大多数常规发电厂缺乏灵活性，另一方面，太阳能和风能发电受天气变化的影响，具有不稳定性。随着可再生能源所占比例不断增加，能源系统其余部分的灵活性变得越来越重要。它必须能够对供需双方迅速作出反应，以便维持一个稳定的网络。

“多部门联结”（ S e c t o r coupling ）方案通过将电力部门与运输、供热和制冷联系起来，以应对这些挑战。通过互联，多余的电力可以为住宅供热、将热量储存在区域供热网络中、用于制冷以及给电动汽车的电池充电。通过连接供热、运输和电力部门，可以利用现有技术实现完全可再生的系统。这些举措还可以控制维持老化的传统动力装置或建造新动力装置的成本。

为了使多部门联结在商业上可行，终端用户的电价需要重新考虑实际的供需。当发电过剩时，电价应该更低，在短缺时，电价应该更高。但事实并非如此。今天，即使当夜晚或节假日需求下降、工业生产减少时，家庭仍要支付相同的电费。此时，批发市场的电价接近于零，甚至可能为负值，这意味着发电厂经营者必须支付电费才能将电力输送到电网。明智之举是关闭一些发电站，但大型常规煤电厂和核电站并非设计成可以快速开关。到目前为止，采暖、电力和运输部门各自都实施了减少排放的战略，但多部门联结的潜力——提高能源效率、减少二氧化碳排放以及降低成本——仍未开发。

近年来，人们对于能源综合应用越来越感兴趣。车辆在运输途中，多余的电力可以储存在电动汽车的电池中，从而减少了对液体燃料的需求。供热和制冷与电力部门的联结将以两种方式发生：通过电气和技术创新。在世界上大多数地方，住宅建筑使用煤、煤气或劣质燃料供热。许多情况下，当无法接入燃气网络并且当建立直接供热的网络不具有成本效益时，电气化可能是唯一的选择。新技术，如热能发电也是有效的。这是一个混合系统，其中电力被用来补充传统的供热方法，如燃烧木材或气体。在阳光明媚、刮风的日子里，可再生能源发电量特别高，就可以利用这种能源为家庭供热。

多部门联结对于向可再生能源过渡是必不可少的。它将吸引创新技术的使用，如热泵、电动汽车、动力生热解决方案和需求侧管理。将这些技术引入市场需要更系统、更综合的方法。多部门联结将增加系统的灵活性，并加强能源安全。同时，它将减少建造新的发电机组的需要，并允许逐步淘汰整个欧盟最古老、污染最重的发电厂，从而减少二氧化碳排放并降低长期成本。

能源效率

能源安全的理念是现代经济和社会的基础。在工业革命期间，越来越多节能技术的发展，使得曾经独享的产品为更多人所享用，节省下来的能源被增加的消耗所吸收，新的能源被开发以满足需求——首先是煤炭，然后是石油和天然气，再后来是核能。但很少有人考虑在消费或行业层面改善能源效率，而这方面还有很大的空间。

国际能源机构认为改善能源是解决能源安全、应对环境和经济挑战的最快和成本最低的方法。服务、产品、消费者行为和生产流程可以设计的能使用更少的能源。这些措施包括建造先进的工业厂房，改善建筑物的绝缘，生产经济型机动车，人们更多地选择步行和骑自行车，以及把浪费电的钨灯泡换成LED。

正确制定政策至关重要。在本世纪之交，欧盟认识到了共同能源政策的必要性。1998年，欧盟达成了首个目标，在12年内每年将能源效率提高1%。从那时起，一个全面的能源管理框架逐步建立，涉及产品、工业流程、车辆和建筑物的立法。据估计，到2020年，欧盟能源法规总计每年可节省3.26亿吨石油，其中一半来自电器（如洗衣机和冰箱）的最低性能要求。另一半来自两个强制性措施，即建筑物的能源性能和能源效率。建筑是欧盟40%的能源消耗和36%的二氧化碳排放源。2010年的《建筑节能指令》要求政府制定最低标准。到2020年，所有的新建筑物都必须达到接近于零能耗。用于出售或出租的建筑物必须具有能源性能证书，该证书评定其能源效率和二氧化碳排放量。

2012年的能源效能指令，要求成员国政府帮助欧盟在2020年前将能源效率提高20%(与1990年的水平相比)，如何实施由政府决定。各国可以强加“能源财政义务”，要求能源经销商通过财政措施每年节省1.5%的能源。这些计划目前为欧盟国家节省了40%的能源。政府也可以通过节能措施，如改善供热系统、安装双层玻璃窗、隔热屋顶等，达到同样效果。

该指令还要求大公司对其能源消耗进行审计，并鼓励中小企业也这样做。其他广泛应用的政策工具还包括支持改善建筑物或购买更先进的产品和车辆，以及能源税的财政和规模计划。在这些政策推动下，2010年至2015年间，欧盟的能源消耗减少了10%，而经济增长了5%。

欧盟委员会在2016年推出的清洁能源一揽子计划中，首次将资金置于其能源战略的中心，突出了其创造就业和增长的潜力。这一揽子计划修订了范围广泛的立法，包括关于能源效率和建筑物性能的指令。然而，这还远远低于达成巴黎气候协议所需的力度。

迄今为止，成员国和欧洲议会的辩论集中在如何分担减少温室气体排放的负担上，没有充分发挥高效能源效益的优势。能源科技为公民带来实实在在的变化，为他们打造了更健康的家园和城市、更好的交通系统，并改善了对能源系统的控制。消费者也更愿意改变他们的行为，并投资于节能技术。例如，选用更符合环保要求的、更先进的家用电器，或者根据欧盟最低限度节能标准将建筑物翻新，以求更高的能源性能。

数字化

可再生能源的迅速发展意味着从少数几家大型发电厂向许多小型发电厂的转变。但是，如何将数百万的太阳能电池板和风机整合成一个可靠的系统？数字化提供了答案。

2015年5月20日，德国电网面临10年前从未有过的挑战。从上午10点开始，日偏食使到达地面的光量减少了70%。随着太阳消失在月球后面，具有六个核电站能力的太阳能电池板停止发电。电网运营商已经提前几个月应对这一天，仅仅两个小时之内，德国电力系统就把大部分发电从一个电源切换到另一个电源，然后再次切换回来。电网经受住了考验。

目前，大型垄断性能源公司不再控制能源系统，电网已经成为一个市场。向可再生能源转型意味着，发电正从几百个大型集中式发电厂转向数百万个小型分散式太阳能电池板和风机。而实现100%可再生能源的目标则意味着，在未来，甚至不可预测的多云天气也可能产生与日食相同的效果。

电力线路的容量需要与数百万用户的需求实时完美匹配。需要增加发电、需求、存储和电网之间的联络和交互，以确保电网保持稳定。而其中的关键是数字化。今天，欧盟大部分能源基础设施根本没有实现数字化。大多数信息技术被用于发电预测和天气预报。数字交易和计费系统已经存在，但大型能源公司禁止家庭客户使用。

目前，能源工业类似于个人计算机发明之前的信息技术工业。正如个人计算机和互联网用户之间不受限制的交互成就了创新的爆发，目前正采取的初步措施也将使能源系统技术民主化，这其中就包括将小型存储设备捆绑成大型的“虚拟电厂”。小型电力生产商可以使用自己的电力，或者直接卖给邻近的住家或公司。电动汽车可以通过灯柱充电。

为什么能源领域的数字化还处于初级阶段？因为将新技术和思想引入严格监管的行业是一项艰巨的任务。专家们说，仅德国的能源系统就有超过一万条法律规定，能源巨头将寻找法律依据，禁止新技术进入市场。初创公司常常为了一些最微不足道的问题而陷入法律纠纷。例如，德国法院花了几年时间才决定是否可以使用没有安装在墙上的电能表。数字（或“智能”）仪表——接入能源系统的最基本设备——在许多欧洲国家仍然不可用。

在其提议的清洁能源一揽子计划中，欧盟正在努力为所有“活跃的消费者”创造进入能源系统的途径，该计划为所有欧洲能源市场建立了新的框架。立法草案试图消除家庭在生产、储存和销售自己的电力时面临的障碍。如果这些尝试成功，它们可能从根本上改变普通客户参与能源转型的方式——类似于上世纪90年代初向商业互联网提供商开放互联网。

数字化能源系统的未来在很大程度上取决于新技术是被用作使能源系统民主化的工具，还是被用作增强现有能源巨头地位的手段。

前景光明 道路曲折

在艰难的开端之后，欧盟能源部门正在经历一场深刻的变革。欧盟委员会和欧盟成员国政府现在必须确定雄心勃勃的目标并制定政策，以期实现目标，而不是失去动力。

以风能和太阳能为主的可再生能源占据了欧盟大部分新的电力设施。1997年，欧盟委员会设定了第一个目标——到2010年，全欧盟大约22%的电力消耗和12%的总能源消耗来自可再生能源。委员会还为每个成员国制定了目标。但是，这些目标并不具有约束力，并且事实证明不足以推动可再生能源的实施。

随后的欧盟立法以2009年可再生能源指令的形式，对成员国规定了具有约束力的国家目标，以及到2020年实现20%的能源消耗来自可再生能源的总体目标。2014年，欧盟制定了进一步的目标：到2030年，其总能耗的27%来自可再生能源。目前，预计欧盟将同意把目标提升到30%。但可再生能源正在快速增长，而且这种预测太过温和——这意味着放慢当前的扩张速度。为了鼓励欧盟成员国实现其可再生能源潜力，需要一个更高的目标。

维也纳的一所技术大学Wien认为，目标定在45%，将缓解气候变化，促进创新、经济和就业。这一目标意味着，与2010-2020年相比，可再生能源的使用将大幅增加。光伏发电已经在一些国家发挥了重要作用。2016年，它占意大利电力需求的7.3%，希腊的7.2%，德国的6.4%。欧洲其他几个国家超过了2%。

小型光伏发电方案主要在社区或住宅建设中应用，但一些国家有更大的装置。光伏发电与传统能源在成本上的竞争日益激烈。国际能源机构估计，到2050年，世界一半以上的电力生产可能来自太阳能。但是欧洲的可再生能源发展仍然存在许多障碍。西班牙曾是可再生能源的积极推动者，现在几乎完全停滞不前。能源法规的修改阻碍了罗马尼亚、捷克共和国、波兰和其他国家的发展。在欧盟，近年来几乎没有任何新的水电设施兴建完成。

风能发展则比较顺利，2016年，陆上风机是最具成本效益的选择，但在海上也有行动：2016年6月，九个欧洲国家同意通过联合招标合作开发近海风能。2018年，丹麦和荷兰海上风电项目的海外招标使得竞标者提出以创纪录的低价发电。在德国，2017年初批准了在没有任何政府支持的情况下建造的第一个离岸风电场。

尽管电力部门取得了进展，但发展经常与可再生能源的其他潜在用途脱钩，这些用途主要包括供热、制冷和运输。区域供热主要使用生物质，但太阳能越来越多地被纳入区域供热系统，欧盟目前有几个大型项目。丹麦在这方面处于领先地位，2016年，一个拥有110兆瓦热能（MWt）的太阳能热电站投入运营。德国、丹麦、芬兰和瑞典等具有传统区域供热方案的国家也将其设施进行现代化升级改造，以便将智能电网、大型热泵、天然气和热网、节能建筑以及基础设施的长期规划结合起来。