2019年，德国可再生能源发电占总发电量比例达到约43%，提前完成原定的2020年“可再生能源占比达35%”目标。其中，光伏发电贡献度达到近20%。记者近日采访梳理了德国光伏产业发展经验，以期能对我国有所启发。
作为世界上最早启动能源转型的国家，从2010年前后至今，德国的光伏产业曾经历了爆发式增长、全民光伏的辉煌阶段，也经历了2014年之后的补贴退坡而带来的行业大滑坡。现如今已逐步回归理性发展。
相关数据显示，2019年，德国可再生能源发电占总发电量比例达到约43%，提前完成原定的2020年“可再生能源占比达35%”目标。其中，光伏发电贡献度达到近20%。
与德国相似，我国的光伏产业也正经历补贴退坡后的“爬坡迈坎”艰难时期。记者近日采访梳理了德国光伏产业发展经验，以期能对我国有所启发。
退补后迎来新起点
2019年光伏业创收15亿欧元
“实际上，德国光伏发展的先天条件并不十分理想，光照资源分布不均、光伏组件成本高等因素，导致了光伏发展道路相对坎坷。尤其在2012年补贴大幅退补之后，光伏发展一度陷入低迷，尤其在2014年装机量出现断崖式下跌。”正在德国考察的清华大学能源转型与发展研究中心执行主任何继江对记者说。
然而，相比欧洲其他国家，德国当前的光伏普及率却非常高。德国国土面积不到一个云南省，光伏累计装机总量却达49.5GW，约为我国的1/4。2019年，德国光伏总发电量46.5 TWh，占可再生能源发电总量的18%，创收15亿欧元，减少碳排近3000万吨。今年，虽然经历了新冠肺炎疫情的严峻考验，德国光伏依然保持了相对平稳的发展态势。
为什么光伏占比会这么高？何继江说：“这主要得益于德国政府层面在不同时期推出的政策法规、配套措施和机制的支持和保障。”
比如，2000年初，为激励包括光伏在内的可再生能源产业发展，德国联邦众议院和参议院颁布实施了《可再生能源法》，设立了对可再生能源发电的“固定上网电价”机制。在高额补贴、全额调度优先权及长达20年补贴不变的政策激励下，大批投资者无负担无顾虑地进军了光伏产业，德国光伏市场得到了空前扩张。
面临2010年前后的光伏过度增长对财政造成的巨大压力，德国政府紧急刹车，在2012年的《可再生能源法（EEG）》中，对光伏补贴设定了52GW “天花板”，并设立配套的光伏法削减补贴幅度。
据何继江介绍，2019年以来，随着德国光伏装机总量逼近52GW上限，行业呈现观望态度，进入新一轮低迷态势。德国各界针对是否取消补贴进行了将近一年激烈的争论，最终于今年7月正式取消该补贴上限。市场随之做出快速反应，从而使光伏产业保持了平稳发展。
屋顶光伏获力捧
年发电潜能高达869. 8亿千瓦时
“屋顶光伏是德国推广普及光伏的主要方式，占比接近80%，被认为是德国能源转型的重要组成部分，已在德国构成一道独特的风景线。”何继江说，“千千万万的家庭，通过屋顶的太阳能分布式系统实现了用能的自给自足。”
根据权威机构EuPD研究所测算，全德屋顶光伏技术潜能高达每年869. 8亿千瓦时。
“我在2019年圣诞节期间驾车进行环德考察，全程3000多公里，在沿途随处可以看到光伏板。尤其是屋顶光伏，覆盖情况令人惊叹，途经的一些村庄或小镇，大面积的住宅、棚舍屋顶，以及超市、商场、工厂等大平顶建筑屋顶上都铺设了光伏板。”何继江指出，有的还被用于为电动汽车和自行车提供免费充电服务。
今年春天，突发的疫情使何继江不得不延长在德国停留的时间，他选择了距离波恩市80公里的乡下居住。“波恩市郊区的一所学校在操场看台的屋顶上，就安装了大量光伏板。”何继江说，学生可以从看台墙上的电子显示屏上，看到实时的光伏发电量情况以及对于碳减排的累计贡献统计。这样的配置非常有意义，值得普及，对提高学生及当地民众的绿色生态发展理念有很好的促进作用。
大量的屋顶光伏板不仅不影响建筑美观，还可使用户在实现用电自给自足的同时，通过余电上网获得可观收益。屋顶光伏系统平均可以满足30—35%的电力需求。依据德国现行上网电价补贴规定，政府与使用可再生能源发电的个人或公司签订一份20年的长期合约，期间发电者每向公共电网输送一度电，除了获得原本的电价以外，还可以赚取一定补贴。
此外，如果将屋顶光伏系统与储能电池结合，还可通过调节使得自用率升至60—80%。对于德国用户而言，相比较于将光伏电量返还电网，自发自用抵消用电量更具吸引力，因此随着光伏系统自发自用增多、余电上网减少，配电网改造投入也随之降低。
实现2050年建筑碳中和
BIPV获青睐
根据欧盟的建筑法案“2010/31/EU”，从2021年起，欧盟成员国每处新建建筑都必须达到近零碳排放标准。为此，德国提出，要大力发展光伏建筑一体化技术（BIPV），以期到2050年实现建筑碳中和的目标。
据统计，德国的BIPV建设的技术潜力达1.4TWp。然而，当前BIPV技术还没有规模化投入使用，整体处于灯塔项目建设及商业模式探索的进程中。
谈起在规模化过程中面临的主要问题，何继江分析称：“首先是行业与法规的衔接还有待完善，由此增加的规划阶段的工作量需要简化。其次由于BIPV受制于个性化小批量生产，自动化和标准化程度较低，使得成本高居不下。另外，BIPV建设与建筑本身功能和美学之间需要实现平衡和优化。”
他举例道，位于德国南部巴符州的小镇Stühlinger市政厅就是集美学和碳减排为一体的BIPV典型样本。该行政大楼的净建筑面积超过2.2万平方米，是目前欧洲最大的公共净零能耗大楼，大楼所需用电完全自给自足。
Stühlinger小镇的光伏建筑一体化市政厅大楼
这幢大楼通过在建筑立面安装透明光伏板用于发电，在屋顶安装光伏模块和光伏集热器，用于提供电能和热能，同时配套安装地下水热泵确保所需冷热供应，此外还安装了具有热量回收的通风系统等。
“通过这样一个系统，在2018年运营的第一年中，使得Stühlinger市政厅大楼几乎达到了零碳排放的能源目标，并得到了权威机构弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（ISE）的认证。”何继江告诉记者。
何继江指出，虽然在德国，光伏补贴仍具有很大的不确定性，但从长期看，德国始终辅之以灵活而高效的政策，从而使得德国光伏产业在应对下一轮挑战时更为从容。这无疑为光伏产业前景更加广阔的中国提供了决策参考。
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