國際可再生能源署（IRENA）的預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，到2050年，全球發(fā)電量將達到47.9萬億千瓦時，年均增速2%，可再生能源發(fā)電屆時將可以滿足全球電力需求的80%，而“再電氣化”則是這個革命性劇變的關(guān)鍵法寶。再電氣化不僅僅是對化石能源在消費環(huán)節(jié)的替代，更體現(xiàn)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)全產(chǎn)業(yè)鏈的能源轉(zhuǎn)型當中的深度應(yīng)用。

中國社會科學(xué)院《2019年世界能源藍皮書》指出，再電氣化水平的提高主要依靠三個途徑：智能電網(wǎng)、可再生能源（發(fā)電）以及電動車的普及。而數(shù)字化轉(zhuǎn)型則如影相隨，增加了再電氣化的強勁動力。

那么，作為歐洲經(jīng)濟火車頭和未來發(fā)展標桿的德國是如何實現(xiàn)再電氣化的呢？

德國再電氣化之路從退煤開始

2019年初，德國總統(tǒng)施泰因邁爾（Steinmeier）從礦工手中接過最后一塊煤炭，德國境內(nèi)最后一座硬煤礦——位于魯爾區(qū)的哈妮爾煤礦，正式關(guān)閉，這標志著硬煤開采在德國正式成為歷史。此舉正是德國實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型雄心和目標的一個縮影。

在這之前，2016年5月，德國太陽能和風(fēng)能達到峰值，可再生能源提供了87.6%的能源需求，創(chuàng)下了歷史性的紀錄。這也讓德國提出的基于可持續(xù)發(fā)展的能源政策能源轉(zhuǎn)型(Energiewende)看到了勝利的曙光。

而這一切都要回溯到本世紀初，德國政府基于應(yīng)對氣候變化、避免核風(fēng)險、改善能源安全以及保障經(jīng)濟競爭力和增長開始大力推行能源轉(zhuǎn)型。2000年德國頒布了《可再生能源法（EEG）》，明確了可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的重要地位，以及它在能源市場投資保護原則中以及能源生產(chǎn)過程中的優(yōu)先地位。

在能源轉(zhuǎn)型框架下，到2035年德國55-60%的電力將來自可再生能源，到2050年可再生能源的發(fā)電占比將達到80%。在能源轉(zhuǎn)型之初，很多歐洲國家都不以為然。例如核電能源占絕對優(yōu)勢的法國認為核電的安全性是可以保障的，德國的做法過為謹慎。然而，從近些年德國能源供給領(lǐng)域的變化來看，這些目標正在雖有曲折，卻朝向未來的光明逐漸接近。

盡管在文獻研究中，德國本土并沒有再電氣化（Reelektrifizierung）這個概念。然而，其能源轉(zhuǎn)型政策所涉及的所有工作領(lǐng)域幾乎都指向了再電氣化的三個關(guān)鍵途徑和核心領(lǐng)域，致力于從能源生產(chǎn)再電氣化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)水能、風(fēng)能、太陽能等清潔能源的大規(guī)模開發(fā)和利用，并完成終端消費電能對煤炭、石油等化石能源的深度替代，從而完成德國乃至歐洲的氣候保護長期目標。

智能電網(wǎng)重新連接行業(yè)

在“再電氣化”（即從燃料供應(yīng)轉(zhuǎn)型為電力供應(yīng)）的浪潮中，隨著新能源電力逐漸運用在能源密集型的供熱、運輸和工業(yè)生產(chǎn)上，電力供應(yīng)過程中將需要越來越多的新技術(shù)和規(guī)則。在德國的能源轉(zhuǎn)型中，行業(yè)耦合是其中關(guān)鍵的一步。

行業(yè)耦合是指將能源消耗部門-建筑物（供暖和制冷）、運輸和工業(yè)等部門-與電力供能相互連接（整合）。它不僅是通過電力供能將傳統(tǒng)的用能行業(yè)實現(xiàn)“脫碳”的目標，并且能夠通過結(jié)合儲能技術(shù)，解決在能源轉(zhuǎn)型的過程中新能源并入電網(wǎng)造成的一系列供需不匹配的問題。因此，行業(yè)耦合概念的興起和儲能的爆發(fā)，將會是其能源行業(yè)發(fā)展中至關(guān)重要的一步。

德國的能源轉(zhuǎn)型主要工作之一集中在其電力生產(chǎn)領(lǐng)域，期待可再生電力逐步替代傳統(tǒng)能源與出于安全原因廢棄的核能供能。截止2018年中，可再生能源在總電力中占據(jù)36％的份額。而在其他領(lǐng)域，尤其是建筑和運輸，其能源消耗仍主要依賴化石燃料，可再生能源僅占13％。而如果能將行業(yè)電氣化帶入這些領(lǐng)域，將會對這些產(chǎn)業(yè)造成革命性的影響。

使運輸行業(yè)脫碳的關(guān)鍵技術(shù)包括使用壓縮天然氣（CNG）、生物燃料、電池、氫氣或合成燃料。而熱泵被認為是將供暖行業(yè)整合到電力能源系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。熱泵裝置利用來自外部空氣，地?zé)峄虻叵滤臒崃縼砝秒娏硌h(huán)熱/冷液體。熱泵的安裝須與建筑物隔熱同步進行，以確保減少能量損失并使整個系統(tǒng)變得異常高效。

產(chǎn)業(yè)間的耦合效應(yīng)會進一步提升整個能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性，解決目前存在的由于能源供給介質(zhì)不同所產(chǎn)生的差異化問題。在德國，它勾畫了可行的藍圖，并且邁出了未來能源系統(tǒng)探索的第一步。

與此同時，而政策層也極力促成整個經(jīng)濟體當中的參與方都將電力作為默認的供能方式，提升能源的利用效率，根據(jù)效益最優(yōu)分配全國范圍內(nèi)的儲能和資源，在再電氣化的前提下，能源利用效率將會再上升一個層級。

儲能新飛躍提速再電氣化進程

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)因為其發(fā)電可根據(jù)用戶需求進行調(diào)整，無需太多儲能容量。但隨著可再生能源的并網(wǎng)利用占比逐漸在德國加大，情況發(fā)生了不可忽視的變化。

例如：因為風(fēng)力渦輪機和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量對于天氣的依賴性較強，加上分布式發(fā)電系統(tǒng)的多元化，各種電力并網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制也越來越動態(tài)化。因此，大力發(fā)展清潔能源，大容量儲能必不可少。

除了能夠保障大量可再生能源電力的消納以外，儲能技術(shù)還能完美的起到供給側(cè)的行業(yè)耦合的作用。因此，從新能源消納的角度來看，在能源轉(zhuǎn)型的下一個階段，儲能技術(shù)無疑會是行業(yè)耦合關(guān)鍵突破口。

由于投資和運營成本問題，在未來可以預(yù)見的幾十年里，大規(guī)模的儲能設(shè)施只能在一些示范項目中探索前行。因此，無數(shù)的小型家用儲能設(shè)備和電動汽車電池作為儲能設(shè)備，則成為了未來的大容量儲能需求的較大可能性，并有望在德國推開。

或者換一種角度，可再生能源的份額不斷上升，使得整個能源系統(tǒng)的趨勢也是從一個高度集中的能源系統(tǒng)向分散、靈活和可再生的分布式能源系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)變，家用儲能設(shè)備和電動汽車的分布式儲能恰恰可以提供這種轉(zhuǎn)換所需的靈活性。

據(jù)麥肯錫預(yù)測：“到2035年，基于設(shè)計的進步、規(guī)模經(jīng)濟和流程的簡化，儲能系統(tǒng)的總成本將下降50%至70%?！?/p>

國際可再生能源協(xié)會（IRENA）預(yù)計，到2030年，安裝電池的價格將下降50%到66%。

歐洲經(jīng)濟研究中心(ZEW)的德國能源行業(yè)專家預(yù)計，鑒于市場力量，以及能源轉(zhuǎn)型在交通和供暖領(lǐng)域的不斷擴張，未來幾年對電力存儲的需求將大幅增加。

目前，大約一半的新住宅太陽能光伏系統(tǒng)都配有儲能電池系統(tǒng)。據(jù)亞琛工大的研究顯示，越來越多的家庭表示，電價越來越高，為了削減電力支出，降低對電網(wǎng)的依賴性，更愿意使用光伏儲能系統(tǒng)。

德國某家庭安裝了德國第10萬個戶用光伏儲能系統(tǒng)來源: 德國太陽能協(xié)會（BSWSolar）

太陽能行業(yè)協(xié)會（BSWSolar）預(yù)計，家用電池將繼續(xù)迅速普及，價格進一步下跌將使經(jīng)濟形勢向更有利于戶用儲能系統(tǒng)普及的方向轉(zhuǎn)變，德國有可能在2020年突破20萬個系統(tǒng)的門檻。此外，在2000年初建造的數(shù)十萬個屋頂光伏系統(tǒng)在運行了近20年之后，將達到支持費用(即所謂的上網(wǎng)電價)的臨界點，這些系統(tǒng)將繼續(xù)以接近于零的成本發(fā)電，這使得家用電池的普及可能會進一步加速。

與此同時，德國公用事業(yè)公司，特別是電力公司也在逐漸學(xué)會適應(yīng)未來能源系統(tǒng)的靈活發(fā)展，加強風(fēng)險管理和應(yīng)對能力。目前發(fā)展得比較成熟的一種創(chuàng)新商業(yè)模式就是合同能源管理商業(yè)模式，即：能源服務(wù)商可以為業(yè)主提供設(shè)備管理和交易管理，在保障業(yè)主的收益的情況下，收取一定量的服務(wù)費或者按比例提成。

一些德國比較大的公用事業(yè)公司（如EnBW），會向用戶便宜出售或租賃自己的家用光伏系統(tǒng)和儲能設(shè)備，以獲取管理那些設(shè)備的權(quán)限，這樣就完美的創(chuàng)造了完全屬于自己的能源社區(qū)，占據(jù)當?shù)氐哪茉捶?wù)市場。

數(shù)字化技術(shù)再添翅膀

智能家居、大數(shù)據(jù)算法和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的規(guī)范標準，也促進著前沿技術(shù)走向應(yīng)用。伴隨著數(shù)字化的浪潮，能源和資源得以智能化分配，效率得到空前的提升，能耗成本也大幅下降。

在德國，“能源轉(zhuǎn)型”也可以被看做有史以來最大的國家層面的信息技術(shù)升級項目：聯(lián)邦經(jīng)濟能源部（BMWi）能源產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是“能源轉(zhuǎn)型”的一個組成部分。

德國交通業(yè)界認為，數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的最革命性的變化將發(fā)生在道路交通和運輸領(lǐng)域。無處不在的互聯(lián)和自動化技術(shù)可能從根本上改變?nèi)撕拓浳锏倪\輸方式。自動化、互聯(lián)網(wǎng)、電力與共享（ACES）技術(shù)將對未來交通運輸業(yè)的能源消耗和碳排放產(chǎn)生深遠影響。

建筑領(lǐng)域的樓宇智能技術(shù)，如智能恒溫器和照明，預(yù)計將在2017-2040年，數(shù)字化技術(shù)獎顯著降低住宅和商業(yè)建筑的能耗。到2040年，預(yù)計累計節(jié)能將達到65萬億千瓦時，相當于非經(jīng)合組織（OECD）國家2015年的終端能源總消耗。

在電力行業(yè)，數(shù)字技術(shù)可以通過四個方面降低電力系統(tǒng)成本：節(jié)約運維成本；提升發(fā)電以及電網(wǎng)效率；減少意外停機；以及延長設(shè)施的使用壽命。

采用數(shù)字化技術(shù)，可使2016-2040年的年發(fā)電成本降低800億美元，相當于全球發(fā)電總成本的5%。

石油和天然氣業(yè)界一直有使用數(shù)字技術(shù)的歷史傳統(tǒng)，尤其在生產(chǎn)鏈上游，數(shù)字技術(shù)潛力巨大。例如，在生產(chǎn)系統(tǒng)中引入微型傳感器和光纖傳感器可以提高產(chǎn)量或總體油氣回收率；使用自動鉆機和機器人來檢查和修理水下基礎(chǔ)設(shè)施、監(jiān)測管道和油罐。

在未來，更多的可穿戴設(shè)備、智能機器人和人工智能技術(shù)將應(yīng)用于石油和天然氣工業(yè)。數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可使油氣工業(yè)生產(chǎn)成本降低10%-20%，可采油氣資源增加5%左右。

再電氣化的重頭戲：德國汽車產(chǎn)業(yè)巨頭追趕純電動車制造

目前，德國大約五分之一的溫室氣體排放來自交通運輸。雖然機動車能源效率顯著提升，但是其節(jié)能減排效果被運輸能力、發(fā)動機功率和機動車重量的增加所抵消。對此德國政府在氣候保護計劃2050中定下的中期目標是，到2030年交通部門的溫室氣體排放應(yīng)降低40%-42%。

從技術(shù)特點和發(fā)展趨勢來看，發(fā)展純電池電動汽車是未來交通轉(zhuǎn)型的核心。圍繞電動汽車，德國政府將在稅收、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、購買補貼政策、制造與回收再利用、創(chuàng)新出行模式方面給與政策扶持，同時兼顧航空、海運的低碳轉(zhuǎn)型，并加強以歐盟范圍為重點的國際合作，共同推進德國交通轉(zhuǎn)型。

德國汽車是真著急了。德國汽車工業(yè)協(xié)會（VDA）在2019年4月召集主要汽車制造商以及零部件供應(yīng)商的高層舉行技術(shù)大會，德國汽車業(yè)代表人物齊聚一堂，對該國車輛電氣化技術(shù)的發(fā)展路徑進行探討。汽車廠商一致認同未來交通系統(tǒng)將全面實現(xiàn)電氣化。

據(jù)德國《商報》報道，在VDA技術(shù)大會后，大眾、寶馬和戴姆勒三家德國車企巨頭的掌門人又舉行了電話會議共同討論并最終達成共識，即中短期內(nèi)，德國汽車業(yè)的未來將屬于電動汽車。

據(jù)悉，大眾、寶馬和戴姆勒的掌門人迪斯、科魯格以及蔡澈一致同意，未來10年，電動汽車將成為德國汽車制造商遵守歐盟環(huán)保法規(guī)最主要的技術(shù)。VDA會長恩哈德·馬特斯也表示，未來3年，德國汽車業(yè)將投資近600億歐元于電動汽車和自動駕駛領(lǐng)域，以確保德國汽車工業(yè)未來的競爭力。

汽車巨頭們還大聲疾呼，在整個歐盟采取適當?shù)男姓胧?，來推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。他們認為，政府層面，為實現(xiàn)歐盟碳減排目標，德國將新能源汽車作為未來主要的發(fā)展方向是一個不二之選。

與此同時，默克爾政府2019年11月初宣布，將投入35 億歐元擴建電動汽車公共充電樁，爭取2030 年建成100 萬個充電樁。德國目前充電樁總數(shù)僅有2.1 萬個。其基本邏輯則是，預(yù)計到2030 年，德國預(yù)計將擁有700 萬至1000 萬輛電動汽車。

2020年3月6日，麥肯錫在其發(fā)布的2020《電動汽車指數(shù)》報告中則對此做出了大膽假設(shè)：德國在電動車制造方面將超過中國。麥肯錫預(yù)計到2024年，德國汽車制造商在全球電動汽車產(chǎn)能方面的市場份額將從去年的18%升至29%，憑借超170萬輛的電動汽車產(chǎn)能，德國最早在2021年就可成為全球市場的領(lǐng)導(dǎo)者，并領(lǐng)先于中國。德國政府也將為購買電動汽車和混合動力汽車的消費者提供高達6000歐元的補貼，并承諾大力擴展該國的充電基礎(chǔ)設(shè)施。

當然，麥肯錫的研究不包括特斯拉計劃在柏林附近開設(shè)的千兆工廠的潛在產(chǎn)量，也未考慮新冠病毒疫情對市場的潛在影響。如果加上特斯拉柏林超級工廠和寧德時代在東部的圖林根州建造的為德國汽車制造商提供低成本的動力電池廠，則會更加讓德國在電動車時代加速前進。

明鏡在線分析認為，以特斯拉為代表的“新勢力”和傳統(tǒng)的汽車工業(yè)，誰將在電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展上更具優(yōu)勢，現(xiàn)在還很難說。像大眾汽車這樣的百年老店，其優(yōu)勢在于大規(guī)模量產(chǎn)和質(zhì)量，而號稱顛覆汽車產(chǎn)業(yè)的特斯拉，其特長在于駕駛方式、計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)。大眾汽車CEO 赫伯特·迪絲（Herbert Diess）也表示，大眾汽車的優(yōu)勢在于硬件，特斯拉的優(yōu)勢在于軟件，兩者有廣泛的合作空間。大眾汽車將與馬斯克會談，討論合作、入股的可能性。

尾聲：德國再電氣化與中國新基建誰是未來之路？

不難看出，氣候和環(huán)境保護急先鋒德國，正在快馬加鞭的用能源轉(zhuǎn)型下的再電氣化為人類未來探新路，一條通過再電氣化走向可持續(xù)發(fā)展的路，一條通往氣候保護為終極目標的全新的經(jīng)濟和社會發(fā)展之路。

巧的是，中國在疫情還未完全被撲滅的時候，剛剛公布了新基建戰(zhàn)略，包含：5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

如果單單從以上名稱還不能看出它與德國再電氣化之間的區(qū)別的話，那么在應(yīng)用層面則可以更加清晰的看到德國的再電氣化之路和中國的新基建戰(zhàn)略或有異曲同工之處。

簡單來說，5G基建對應(yīng)的是車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)上云、人工智能和遠程醫(yī)療等；特高壓對應(yīng)電力行業(yè)和智能電網(wǎng)的再電氣化；城際高速鐵路、軌道交通和新能源汽車充電樁，則與交通領(lǐng)域的再電氣化對應(yīng)；大數(shù)據(jù)中心對應(yīng)的則是金融、安防、各行業(yè)業(yè)務(wù)管理以及個人生活的數(shù)字化支撐；人工智能也與智能家居、服務(wù)機器人、一定設(shè)備和自動駕駛等領(lǐng)域?qū)?yīng)；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則直接針對企業(yè)內(nèi)的智能生產(chǎn)，企業(yè)價值鏈之間的協(xié)同，及企業(yè)與終端的個性化定制和互動。

而以上每一個領(lǐng)域的每一項都或多或少可以用再電氣化涉及的技術(shù)進行支撐或者再定義。

與德國和歐盟官方欽定的競爭對手暨合作伙伴的中國相比，德國再電氣化與中國新基建看上去走向了相同的道路。