- 大国光伏:中国王牌制造业的突围与崛起(全2册)
- 中国光伏行业协会等
- 7084字
- 2024-11-28 18:53:40
一场“草根”运动引发的能源转型
2000年,德国环境部副部长来到德国莱茵河畔的一处灌木丛中,灌木丛旁边是一个废弃的停车场。他来为一块纪念碑揭幕,准确地说是一块不起眼的石头,只有90厘米高,上面用德语方言写着一句突兀的口号:“我们说不!”(NAI HÄMMER GSAIT!)这块石头上镌刻着的是在德国乃至世界历史上第一次由老百姓成功阻止核电站建设工程的抗议运动故事,这场运动引发了德国跨越半个世纪且仍在持续的一场“能源转型”(Energie-Wende)运动。
1980年,在西德刚成立不久的生态研究所的科学家出版了一本能源类图书,书中第一次提出“能源转型”(Energie-Wende)这个词。当时几乎没有政界精英把它当回事,认为想要在德国的能源结构中同时抹杀掉石油和核能,这是不可能实现的——直到2020年,德国98%的石油和95%的天然气还依赖进口。
没有人会想到,今天的德国会成为全球可再生能源转型的领导国家之一,在全球主要经济体当中,德国是可再生能源体系最为成熟的一个工业强国。曾经德国跟中国一样,都是非常倚重煤炭等化石能源支撑经济增长的国家。德国是世界上褐煤储量最大的国家,然而褐煤也是最脏的一种煤。但到了2022年,根据弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的数据,德国能源结构中可再生能源净发电量占比高达49.6%——在短短20年间,他们成功将这一比例从3%提升到近50%。有了德国这样的先例,想要同时实现能源转型、“双碳”目标和高质量发展的中国,在这个世界上并不孤单。中国作为世界上人口最多、GDP总量第二、二氧化碳排放量最大的国家,将更有勇气挑战“不可能”:在化石能源消费逐渐减少的同时,保持经济的健康、稳定、可持续增长。
2022年,在俄乌冲突的背景下,我们看到德国尽管经历了极其严峻的能源危机考验,但它们依然不肯轻易重启核电,其背后的意识形态根源也来自这场“能源转型”运动。这场运动的产物之一——2004年修订的《可再生能源法》,为全球的光伏制造行业打开了新市场的大门,让中国光伏产品迅速占领了德国乃至整个欧洲市场,使得尚德、英利等第一批中国光伏企业在短短几年间问鼎全球冠军的宝座,并由此拉开了中国光伏制造业爆发式发展的大幕。然而更令人想不到的是,德国的可再生能源发展,尤其是光伏的发展,是一个从“草根”运动开始自下而上的过程,是一个从“江湖之远”走向“庙堂之高”的故事。
1973年,为了应对第一次石油危机,欧洲国家将解决能源问题的方案转回到国内,加大国内能源的生产力度,而其中核能更是被寄予厚望。整个20世纪70年代是西方核能发展最快的一个阶段。因为核电站一般需要靠近水源,德国、瑞士和法国计划把莱茵河上游地区建成世界上核电站最密集的地方。
维尔(Wyhl)是位于德国、瑞士和法国的交界地带的一座德国小型市镇。20世纪70年代,这三个国家在其上下游不到150千米的路程之内,计划开工建设至少8个核电站,17个核反应堆。
当地政府举办了一场富有争议的全民公决,通过了核电站的建设提案,将土地卖给核电开发者之后,就准备破土动工了。原本维尔镇的居民在石油危机爆发后没有那么大的能力来抵制国家的核能建设,但附近法国老百姓的一场运动给他们“壮了胆”:法国人成功阻止了一个铅制品工厂在当地的建设活动。他们担心工厂会排放出氧化铅,摧毁当地的葡萄园收成。
为了占领铅制品工厂的工地,法国人叫来了当地的消防员,帮他们演练如果被政府官员强行拖走了该怎么办。结果当建设铅制品工厂的工人来到工地时发现,一群爷爷奶奶像站在“萝卜坑”里一样,下半截身体被埋在土里,只露出上半截,工人们觉得又好气又好笑。德国的一些居民还跑过去给法国人帮忙,确保工地日夜都有抗议群众“值班”。随后法国百姓成功阻止了铅制品工厂的建设。
有法国人“珠玉在前”,德国维尔镇的百姓们也不甘落后,他们要阻止核电站的建设。1975年2月,人们冲破围栏,在电站厂址上安营扎寨,其中还有一群弗赖堡大学化学系的学生和几位质疑核电站的老教授。这一次轮到法国人“投桃报李”,来帮德国人站岗了。
在维尔反核抗议者印发的传单上,开头写着这样一句:“核电站对周围环境最严重的影响之一将是冷却塔产生的水蒸气。”由于当地有着大片果园和葡萄园,农民担心冷却塔的水蒸气会改变当地气候环境,进而对农作物收成产生不利影响。而我们今日所熟知的核辐射,对当时的民众来说还是非常陌生的。
抗议者相信,抗议活动一要有理有据,用科学来讲道理,二要让大家留在现场,防止当局重新开工。于是同年3月,工地上出现了一座“维尔森林社区学院”(Community College of the Wyhl Forest)和临时搭建的“友谊之家”,人们除了在里面办班授课,讨论能源技术,还开办了关于当地风俗、手工艺、动植物甚至旅游方面的讲座。社区活动日程排得满满当当,使得当地人可以在这里一直活动到晚上,许多当地人第一次了解到核辐射的危害。
德国社会学家迪特·鲁希特(Dieter Rucht)说,当地抗议活动已经超出了维尔地区,影响力向外部扩散。不同于过去某一地区的反核项目,维尔反核运动被理解成了对整个国家的核项目该不该开发的大讨论。在核电站厂址上的抗议活动长达8个月,后来经过长时间的对峙,到了1977年年初,弗赖堡当地法院终于撤销了核电站的施工许可,理由是电站外部安全壳结构存在应对爆炸事故的安全隐患。德国此后5年间都没有新的核电站获批建设。
维尔反核运动的余波未了,德国各地的老百姓也纷纷响应起来。长达8年的时间,维尔森林社区学院的科学家们轮流到附近的核电拟建地区发表演讲。他们也意识到,即便他们说得理性、中正、客观,但公民之间的讨论效果有限,他们缺乏一种与政府和企业的直接对话渠道。于是1977年,为了获得更切实的影响力,27个受过科学训练的反核人士在弗赖堡成立了应用生态研究所(Eco-Institute),为公民的诉讼程序提供科学支持、专家报告,并安排技术专家出庭作证。
这个“草根”研究所从一开始就是非主流的。它让很多老百姓意识到,主流的科学家都站在大型公用事业公司的一边,比如核电和煤电公司。正规的大学和研究机构里没有学术位置留给这些反对传统能源的人,这个应用生态研究所给这些善于批评、质疑的科学家安了一个家。这一研究所的首发成果,就是《能源转型》(Energie-Wende)一书,书中惊世骇俗地提出,德国可以完全退出核能,摆脱对石油的依赖,并首次提出了一个全新的德文单词“Energie-Wende”。几十年后,“Energie-Wende”已成为默克尔等德国政要随时挂在嘴边的一个词。《能源转型》书中还提出了一个革命性的命题,也就是经济增长可以和(传统)能源的增长脱钩——在传统能源消费减少的同时保持经济扩张。这一能源意识形态堪称先锋,虽然当时二氧化碳过度排放导致全球气候变暖还没有成为国际热议的主流话题,但“能源转型”的可持续发展思想却与“碳中和”的理念一脉相通,比《京都议定书》的签订早了17年,比欧盟立法确定实现碳中和时间早了40年。
受到这一思想精神感召的不仅有反核人士中的科学家,还有更多参与反核运动的普通人,他们深知,如果真的要让反核运动得到更广泛的认可,就不能“只破不立”,必须“既破又立”,给出替代核能的解决方案,也就是发展可再生能源。从1974年开始,反核活动就与当地对太阳能的推广紧密联系了起来,很多科学家、工程师和工匠聚集在反核活动现场,讨论如何打造太阳能设备的试验。1976年,巴登大区(如今德国巴登—符腾保州的一部分)的活动人士和环保组织成员在维尔赞助举办了德国第一场太阳能技术展览。这场展览上只有维尔当地人做出来的12台太阳能设备,却吸引了超过12000名观众。比如一位电工维尔纳·米尔德布拉斯(Werner Mildebrath)展示了他自己用花园浇水的软管和深色油漆面板做出来的太阳能系统,放在屋顶上可以给自家供应热水。后来这个电工成立了一家小型太阳能公司。后来维尔纳将太阳能热水器出口远销至埃及,还做出了可能是德国第一块可以稳定运行的太阳能电池板。当地年轻的反核人士罗尔夫·迪施(Rolf Disch)成立了自己的太阳能建筑公司,还为弗赖堡足球场屋顶安装了太阳能装置。几年以后,当地的这一太阳能技术展览规模越来越大,逐渐变成了每年举办的弗赖堡生态贸易博览会(Eco-Trade Fair in Freiburg)。2000年,弗赖堡举办了国际太阳能展览会,这是全球最大的太阳能行业展会,至今它都是中国光伏企业家和高管们高度重视的海外展销活动。在施正荣等中国光伏企业家早期拓展海外市场拿下订单的过程中,这一展览会起到了举足轻重的营销作用。
奥拉夫·斯罗威格(Olaf Srowig),一个曾经在维尔森林社区学院学习过的年轻人,想到如果要发展可再生能源、弘扬“维尔精神”,最好的方法就是培养更多能够熟练制造可再生能源产品的匠人。于是1982年,当他成为贸易学校的校长时,他开始招募老师开授可再生能源技术课程。不久,当地出现了几百家与可再生能源相关的公司,后来更是每周都有3~4个电话打到学校来招聘熟练的技术工人。
物理学家阿道夫·戈茨伯格(Adolf Goetzberger)教授曾经在美国贝尔实验室研究晶体管。回到德国以后,他受到“维尔精神”的激励,说服了弗劳恩霍夫协会的会长,于1981年成立了著名的弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE),它后来成为全欧洲最大、最知名的光伏研究机构。戈茨伯格后来还将国际太阳能协会(International Solar Energy Society)成功吸引到弗赖堡落户。他说:“早期太阳能市场蓬勃发展的原因是人们把追求太阳能技术当作一种纯粹的爱好,他们(指维尔纳等人)的客户更关心这种新能源的开发利用,而不在乎成本。”1986年切尔诺贝利核事故之后,欧盟委员会还为弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的一个光伏项目提供了资金支持。1992年,一个36岁的中国人经过层层选拔,获得了中国科学院“留学基金奖学金”的公派留学名额,前往德国弗劳恩霍夫应用材料研究所开展纳米研究。1995年,他遇到了对他有知遇之恩的弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的副所长弗尔克尔·维特韦尔(Volker Wittwer)博士。受其影响,这个中国人找到了自己今后坚守一生的科研方向——太阳能光伏技术研究。他的名字叫沈辉,中国最著名的光伏领域学者之一。当他回到国内以后,2005年,他以弗劳恩霍夫太阳能系统研究所为标杆,在广东创办了中山大学太阳能系统研究所,此后为中国光伏行业输送了数百名硕士和博士研究生。
到了20世纪90年代,弗劳恩霍夫太阳能系统研究所开始研究一个普通家庭住宅能不能不接入电网、只靠太阳能就获得一年当中所需的全部电能和热能的课题。他们不仅改造了这样一户住宅,还让一家人真的在其中住了一年。后来在中国,受到欧美光伏发展动态的启发,天合光能的创始人高纪凡也做了这样一个“太阳房”。2015年,由弗劳恩霍夫太阳能系统研究所保持的多晶硅电池效率世界纪录也是被天合光能打破的,这是第一次有中国企业刷新了被美国可再生能源实验室认证的太阳能电池效率世界纪录。
1986年切尔诺贝利核事故发生后,德国舍瑙附近的监测点率先检测到异常的辐射水平。紧接着德国大部分地区降下了受辐射污染的雨水,这进一步加剧了德国国内对核能的反对。同年,德国联邦政府成立环境部。
此时的德国人已经将“反核”与“支持可再生能源”紧紧地联系在一起,“维尔精神”的影响进一步扩散,维尔所在的德国南巴登地区的很多居民将能源转型付诸行动。舍瑙村的居民决定集体出资买下当地电网,这样公用事业公司的核电站就没资格来给他们卖电了。为此他们进行了坚决的斗争,最终成为德国第一批专门提供可再生能源电力的电网运营商,德国其他地方的居民也开始效仿。后来修订的联邦法案允许他们在全国范围内销售清洁电力。
而维尔反核运动的参与人士当时也意识到,当地政党德国基督教民主联盟(简称基民盟,后来德国总理默克尔所在的政党)支持核电发展,不能代表当地民众的利益,所以他们决定推选一人担任州议会议员,这成为当地成立“绿党”的动因之一。1983年,绿党进入德国联邦议院,成为登堂入室的政治党派。1986年,德国《明镜周刊》封面上刊登了一幅水下科隆大教堂的图片。不久之后,时任德国总理赫尔穆特·科尔(Helmut Kohl)在德国议会谈到“全球变暖的严重威胁”,从此“退核”与“应对气候变化”成为德国能源转型合二为一的目标。1989年,德国联邦议院就气候变化问题成立了一个特别委员会,其中就包括一位应用生态研究所的董事会成员。发展至今,德国可再生能源的行业协会组织已经拥有了数十名专业说客,他们在协会、绿色能源智库、地方官员和德国各党派成员之间建立起紧密的联系网,保障并促进可再生能源发展在政治上获得更大的支持。
应用生态研究所在德国首次提出了“标杆电价”(feed-in tariff),而欧洲最早提出这一概念的国家是丹麦:1988年,丹麦为风力发电政策引入了“标杆电价”。1991年,正是受到丹麦相关法案和美国1978年的《公用事业管制政策法案》的启发,德国绿党和其他党派联合起草了《电力上网法》(Electricity Feed-in Act),法案借鉴了美国加州“临时标准报价合同#4”的成功经验,确保了可再生能源发电要并入电网,且小型的能源生产商在并网后可以获得有保障的固定价格,这一价格高于火电的上网价格,也就是“标杆电价”(或者称“上网电价补贴”)。法案要求运营电网的公用事业公司为这些可再生能源发电厂提供的电力支付其中的溢价部分,而不是从公共预算资金中拨付,最终完全由电力供应商及其客户承担。法案出台后有效推动了德国风电建设,因为法案中风电和光伏的上网电价相同,都是零售电价的90%,而当时风电的成本更低。1990—2000年,德国陆上风电发电量从71吉瓦时增长到9513吉瓦时,甚至超过了丹麦,而光伏发电量增长较少,只从1吉瓦时增长到60吉瓦时。“标杆电价”政策后来传播到许多国家并进行了改良,成为中国光伏、风电等可再生能源爆发式发展过程中最为重要的政策保障。截至2012年有超过65个国家应用了这一政策,它在可再生能源发电成本还高于火电的早期阶段,保障了相关投资者的收益,从而刺激了社会对可再生能源项目的投资热情。
1992年,德国太阳能促进协会(Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.)的创始人沃尔夫·凡·法贝克(Wolf Van Fabeck)动员其他市民,一起在亚琛市提出了高于国家标准的“标杆电价”补贴倡议,并在1994年获得了亚琛市议会的批准。当地建设的光伏电站可以获得每千瓦时2德国马克(约合人民币7~8元)的“标杆电价”,随后几十个城市效仿亚琛市出台了类似政策。这些政策同样刺激着各路企业进入光伏制造业,包括后来成为世界第一的Q-Cells,以及为中国光伏界所熟知的Solar World。Solar World在弗赖堡的生产线是德国第一个拥有光伏专用设备的光伏制造工厂。
到了1998年,绿党和德国社会民主党组成联合政府上台执政,越来越多支持可再生能源的想法得以付诸实施,包括提高可再生能源在电力结构中的份额——到2050年达到50%。更为重要的是,德国政府于2000年推出的《可再生能源法》,对太阳能、沼气等成本高于风电的可再生能源项目设置了更高的“标杆电价”,同时保证这些项目享受的“标杆电价”可以长达20年的时间。为了“安抚”来自保守派和经济部的反对者,法案借鉴日本的补贴退坡政策,保证补贴费率将每年下降5%,政府方面每过一段时间就将“标杆电价”进行下调,督促相关企业通过技术进步实现发电成本下降。法案还要求公用电力事业公司优先购买、销售可再生能源电力,同时引入“可再生能源附加费”,用来补偿政府给予的“标杆电价”和实际卖电价格之间的差额,并将这一附加费的支出分摊到国内电力消费者的电费账单当中,经测算每个家庭每月需支出20欧元。同时,这一部《可再生能源法》还对德国不同地区的可再生能源情况进行“区别对待”,比如风力资源好的地方,每年风力发电小时数多,电价就相应降低到5美分/千瓦时左右,而在风力资源欠佳的地区,发电小时数少,电价则为9美分/千瓦时,目的是鼓励企业在全国各地建设可再生能源发电设施。标杆电价、补贴退坡、可再生能源附加费、电价补贴标准分地区划定,这些重要的政策工具后来都被中国政策制定者吸纳并用于中国本土的可再生能源政策当中。
1991年《电力上网法》和2000年《可再生能源法》的其中一位重要发起人是德国著名政治家、德国联邦议院议员赫尔曼·舍尔(Hermann Scheer)。他十分钦佩美国前总统卡特在任时期为推广太阳能利用所做的关键性工作,但他也眼见这些努力被后来上任的总统破坏,因为传统能源和经济部门的利益集团会进行反扑。于是在构建德国可再生能源的法律体系时,他首先借鉴了当时近20年来全球的可再生能源政策,包括亚琛等城市的市政补贴计划、日本通产省的“千屋顶计划”和美国的ISO4:与美国ISO4一样,电网运营商要保障收购小型分布式电力生产商所生产的电力;与日本政策一样,德国推出了德国版的“千屋顶计划”,联邦政府提供总投资50%的投资补贴,州政府提供20%;与亚琛市的市政补贴一样,法案要保证固定的上网电价。同时,他还吸取了过去很多可再生能源补贴“一碗水端平”的教训,将风电和光伏等技术成熟水平不同、发电成本不同的能源补贴力度区分开。最后,他吸取卡特政府的教训,在法案中设置好了各类量化指标,但没有把法案的执行委托给单个政府部门,回避了政府高层中的强力反对者,化解了来自德国保守经济部门的干预风险。这些都是德国可再生能源政策得以在21世纪初长期较好执行的制度根基,也成为中国《可再生能源法》政策制定者的宝贵镜鉴。
2002年,德国可再生能源相关的政府工作从经济部门转移到环境部门。曾经代表传统能源行业利益的德国经济部门从此无法直接反对并干预可再生能源的发展。德国能源转型获得了由绿党主导的环境部门更加坚定的支持。
在德国,由一场简简单单的反核运动所衍生出的,是一整个覆盖在弗赖堡地区的可再生能源创新网络,其中包括:新的政治党派、可再生能源协会、太阳能制造企业、相关科研院所、技能培训学校、环保非政府组织、游说团体、居民所有的清洁电网等。1986年的切尔诺贝利核事故和后来引起国际热议的气候问题进一步提高了当地这一创新网络的知名度和合法性地位,社会民主党正式在其政党纲领中提出了“逐步淘汰核能”的目标,希望在10年内将其完成。曾经被视作“乌托邦”一样的疯狂想法,从此成为化石燃料和核能的替代品而被严肃对待。