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中国悄无声息地接入我们的电网:欧盟为何现在要切断电源

中国悄无声息地接入我们的电网:欧盟为何现在要切断电源

中国悄然接入我们的电网:欧盟为何现在要切断连接?——图片来源:Xpert.Digital

摆脱中国陷阱:欧洲电网如何才能最终实现独立

中国为何能够远程控制欧洲电网?欧洲又该如何摆脱这种困境?

欧洲可再生能源的扩张正在打破纪录——但在这些光鲜亮丽的成功故事背后,人们对关键基础设施韧性的担忧日益加剧。虽然数百万家庭和企业利用太阳能电池板发电,但这些系统往往依赖于来自中国的电子核心部件:逆变器。外国势力远程破坏欧洲电网稳定的风险,令政策制定者从自满中惊醒,并导致大幅削减资金投入。然而,技术独立只是能源转型难题的一部分。要充分释放风能和太阳能的经济和生态潜力,巨大的储能容量仍然匮乏。尽管电池储能的缓慢扩张每年给经济造成数十亿欧元的损失,但研究人员已经在着手研发下一场革命:利用铁粉作为季节性长期储能解决方案。本文将深入探讨一个相互关联的系统,在这个系统中,地缘政治、数十亿欧元的节约以及突破性创新交织在一起——而犹豫不决的代价早已超过了行动的成本。.

欧洲能源转型:在依赖性、节能潜力和新型储能技术之间

如今在德国、波兰或西班牙使用光伏系统的人,极有可能都在使用中国制造的逆变器。这些设备——公众往往对此毫不知情——却是每个太阳能发电系统的电子核心。它们将光伏组件产生的直流电转换为与电网兼容的交流电,并且通常永久连接到互联网,用于传输运行数据、接收固件更新以及提供电网服务。正是这种互联网连接,近年来一直令安全专家日益担忧。.

这些数据既令人印象深刻又令人担忧:目前欧洲超过200吉瓦的光伏发电容量都连接到了中国产逆变器上。挪威测试和质量管理机构DNV的一份报告显示,两大主要供应商华为和阳光电源已经远程控制了欧洲大陆168吉瓦的光伏发电容量。DNV预测,到2030年,这一数字可能超过400吉瓦——相当于150到200座核电站的总发电量。在这种情况下,欧洲实际上将把其相当一部分且不断增长的电力基础设施的远程控制权拱手让给了外国制造商。.

理论上看似抽象的风险,如今已初见实际证据。据媒体报道,美国调查人员在进口逆变器中发现了未登记的无线电模块,这些模块不符合官方技术规范。在丹麦,行业协会“丹麦绿色电力”(Green Power Denmark)在检查进口电路板时,也发现了无法解释的电子元件。DNV的报告通过模拟显示,即使仅3000兆瓦的光伏发电容量(仅占总装机容量的一小部分)被协调关闭,也可能对欧洲电网造成重大且不稳定的影响。鉴于市场主导制造商各自拥有超过10000兆瓦的逆变器装机容量,遭受攻击的可能性在结构上相当可观。.

从警示信号到监管:欧洲的政治反应

欧洲对此局势的政治反应长期以来犹豫不决,但自2026年初以来势头强劲。2026年1月,欧盟委员会负责技术主权、安全和民主事务的执行副主席汉娜·维尔库宁在欧洲议会明确指出,过度依赖少数逆变器制造商构成重大安全风险。目前正在进行的《欧洲网络安全法》改革计划引入一份所谓的“高风险制造商名单”,其模式借鉴了5G工具箱。.

2026年4月,欧盟大幅升级了相关措施:欧盟委员会暂停为所有使用来自四个所谓“高风险国家”逆变器的能源项目提供资金。这四个国家分别是中国、俄罗斯、伊朗和朝鲜——但实际上,这项措施相当于禁止对华为和阳光电源的设备提供补贴。资金冻结立即生效,影响范围极其广泛:2025年,欧洲投资银行为欧盟约五分之一的太阳能项目提供了融资,而这些项目大多此前都使用了中国产逆变器。该规定还影响到邻近欧盟地区(例如北非和巴尔干地区)的项目,前提是这些项目已接入欧洲电网。.

立陶宛的行动早于欧盟委员会:自2025年5月1日起,立陶宛法律禁止中国制造商通过软件远程访问该国的太阳能、风能和电池储能系统。该法律适用于新建项目,并强制要求在2026年5月之前的过渡期内,对容量为100千瓦或以上的现有项目进行技术升级。欧洲太阳能市场委员会(ESMC)认为此举值得借鉴,并呼吁所有欧盟成员国采纳。与此同时,修订后的欧盟无线电设备指令于2025年8月生效,该指令规定,只有符合基本网络安全要求且不包含未公开远程访问功能的联网设备才能在欧盟内部市场销售。.

除中国以外,逆变器市场:容量分析的真实情况

对中国逆变器持续被淘汰最明显的反对意见是:谁来满足需求?欧洲和其他西方制造商能否在不阻碍太阳能发电发展或导致成本飙升的情况下填补由此产生的缺口?

ESMC于2026年2月对西方制造商进行了一项调查,并基于标普全球商品洞察(S&P Global Commodity Insights)的数据,发布了首个全面的产能分析报告。该报告的结果显著缓解了上述担忧。分析显示,欧洲逆变器年产能约为104吉瓦交流电。此外,北美、南美以及除中国以外的亚太地区制造商的产能超过120吉瓦。标普全球的数据显示,欧洲市场拥有超过53吉瓦的产能——这一数字几乎与欧盟2025年新增光伏装机容量总量完全一致。.

ESMC的调查专门询问了六家西方制造商在东欧的业务情况,并得出了明确的结果:这些制造商在东欧八个市场的总装机容量约为14吉瓦,其市场布局可追溯至2010年左右,并拥有约330名销售和服务人员,他们或现场办公,或远程办公。这些制造商还表示,他们有能力在大约六个月内大幅扩展销售和支持服务。波兰的情况尤为突出:所有六家受访公司都在波兰开展业务,总装机容量达4430兆瓦,并拥有约74名常驻员工。.

这些数据表明,人们常说的逆变器供应链对中国的依赖程度,实际上远没有目前的市场份额所显示的那么高。中国厂商占据如此高的市场份额——2023年,欧洲新安装的逆变器中有70%来自中国供应商——主要归功于其巨大的成本优势和极具竞争力的价格,而非其他制造商产能不足。.

成本问题:保障供应安全需要付出多大的代价?

供应安全和技术自主权都需要付出代价——但究竟有多高?市场研究公司伍德麦肯兹(Wood Mackenzie)的一项分析提供了令人深思的数据:在商业或地面安装项目中,使用西方逆变器而非中国逆变器只会使总成本增加约2%。对于住宅建筑中的组串式逆变器,价格溢价约为3%至4%。.

与太阳能电站的总投资成本相比(其中组件价格、安装成本、并网成本和规划成本是主要因素),逆变器的成本约占电站总成本的10%至15%,已属于中等成本水平。项目层面的额外成本仅为2%,这是一个经济上可控的数字,尤其与不受控制的远程访问关键基础设施所带来的风险相比更是如此。欧洲太阳能市场委员会(ESMC)指出,如果通过协同操纵逆变器导致大量发电容量失效,造成的经济损失将远远超过节省的成本。.

尽管近年来竞争压力巨大,但像位于卡塞尔的SMA Solar这样的欧洲制造商依然保持并提升了自身的技术能力。2025年,SMA的大型项目业务营业额达到12.7亿欧元,息税前利润率(EBIT利润率)为16.6%,并预计2026年盈利将显著提升——这也得益于欧盟的补贴冻结政策。2024年,欧洲光伏逆变器市场规模约为105亿美元,据Global Market Insights预测,到2034年将增长至近380亿美元。因此,补贴冻结不仅是一项安全政策措施,也是一项结构性地惠及欧洲制造商的产业政策。.

电池储能的十亿美元潜力:弗劳恩霍夫研究所的详细分析

尽管围绕逆变器的争论主要集中在供电安全和依赖风险上,但弗劳恩霍夫能源经济与能源系统技术研究所的一项新分析揭示了电力系统的另一个重要方面:通过加速电池储能的普及,可以显著降低宏观经济成本。该研究由德国可再生能源联合会 (BEE)、德国太阳能协会 (BSW) 和德国风能协会 (BWE) 委托开展,并于 2026 年 7 月在柏林发布。.

研究人员采用逆向分析法,模拟了假设德国电力系统更早部署电池储能的成本效应。具体而言,他们回溯性地在系统模型中增加了10至40吉瓦的电池储能容量,以及2至8小时的储能时长,时间跨度为2025年1月至2026年5月底。结果归结为一个关键数字:如果在这17个月期间,有20吉瓦的额外储能容量,每小时储能4小时(总计80吉瓦时),则可节省56亿欧元。按年计算,这相当于每年节省约39亿欧元。.

该研究精准地指出了这些节省的来源:首先,由于储能系统能够平抑电力过剩,从而提升了所发电能的市场价值,上网电价补贴成本降低——在研究期间减少了21亿欧元。其次,终端用户受益于更低的批发电力价格:在研究期间,这一降幅约为19亿欧元。第三,由于拥有充足的储能能力,德国无需以负价格出口如此极端的过剩电力,因此与其他国家的贸易平衡改善了约16亿欧元。.

对交易所所谓“负电价”的影响尤为显著;所谓“负电价”,是指电力供应远超需求,以至于生产商实际上需要付费才能摆脱电力供应的时段。在没有额外储能的基准情景下,负电价时段共计845小时。如果储能容量达到20吉瓦,负电价时段将降至276小时,降幅超过70%。与此同时,市场驱动的可再生能源弃电量可减少约3.3太瓦时,降幅约为55%。研究人员认为,20吉瓦的储能容量搭配4小时的储能时长是最佳方案,并建议每年新增约8000兆瓦的储能容量,每兆瓦配备4小时的储能时长,以确保该模型的持续运行。.

现实与潜力:存储扩展的现状

弗劳恩霍夫研究所的研究中计算出的潜力与德国电池储能发展的实际状况之间的对比令人警醒。德国目前拥有约6吉瓦的大规模储能容量,平均储能持续时间为1至2小时。这与弗劳恩霍夫研究所分析中描述的理想状态——20吉瓦、4小时的储能容量——相去甚远。截至2026年3月底,德国所有固定式电池储能系统(包括住宅和商业储能)的总容量约为27.23吉瓦时,分布在超过240万个安装点。.

然而,增长势头强劲。2026年第一季度,德国新增电池储能容量超过2.2吉瓦时,较上年同期增长约38%。这一增长几乎完全由大型储能系统推动,该细分市场同比增长约120%,容量增长首次与住宅储能市场持平。仅2026年3月,新增储能容量就达到985.9兆瓦时,创下有记录以来的最高月度纪录。.

预计到2026年底,新增装机容量将达到5.7吉瓦,但并网延误被认为是主要障碍。目前待建的并网项目数量庞大:已提交的电池储能项目总装机容量超过70万兆瓦。真正的瓶颈在于审批流程,而非投资者兴趣或技术本身。与此同时,德国联邦经济和能源部计划通过《灵活性加速法案》,主要目标是加快天然气发电厂的审批流程,此举被专家批评为系统性的优先顺序错误。.

 

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为什么灵活性才是能源转型真正的通行证

电力经济学:系统思维而非组件优化

弗劳恩霍夫研究所的研究指出,能源政策辩论中存在一种结构性失衡,这种失衡远不止于技术细节。电力生产、储存、运输和消费都处于一个高度互联的系统中,每个决策都会对所有其他参与者产生外部性。在缺乏足够储能能力的情况下扩大可再生能源规模,会导致与减缓其扩张速度所能避免的系统性问题相同的后果——只不过,这种缺乏灵活性的做法对整体经济而言代价更高。.

具体而言,该研究表明,如果自2025年初以来光伏发电装机容量减少约30%,风电装机容量减少约20%,上网电价补贴的负担确实会减轻。然而,由于化石燃料发电成本更高,其接入频率会更高,因此批发电力价格将会上涨。总体而言,考虑到所有影响,可再生能源的实际扩张为经济节省了约3亿欧元——这还不包括任何储能系统带来的收益。如果储能系统发挥最佳作用,这一效益将成倍增长。因此,对灵活性的投资并非能源转型成本的驱动因素,而是能源转型的先决条件,同时也是一种节约成本的措施。.

超越锂离子电池:为什么长期存储需要单独成章

弗劳恩霍夫研究所的研究重点是容量为2至8小时的短期储能系统,即通常每日运行的电池系统。这项技术已实现商业化,磷酸铁锂电池系统的成本曲线多年来一直在快速下降。然而,该研究在结构上忽略了能源转型的一个根本性挑战:可再生能源发电的季节性波动。.

在德国,夏季风能和太阳能发电量远高于冬季,但每个季节都会出现持续数日的低风速和低太阳能发电时期——即所谓的“无风带”——在此期间,风能和太阳能都无法产生足够的电力。锂离子电池可以平滑波动四个小时,但无法应对长达四周的波动。要实现如此大规模的储能,需要其他技术:例如氢、氨或甲醇等化学能源载体;抽水蓄能电站等物理储能系统;或者一种乍看之下可能令人惊讶的材料:铁。.

新铁器时代:金属粉末的KIT和能量储存

2026年7月,卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员在《化学循环》(Chem Circularity)期刊上发表了一项研究,系统地探讨了铁粉作为欧洲气候中和能源系统长期储能介质的潜力。其基本原理简单而巧妙:铁粉可以燃烧,即氧化。由于铁不含碳,燃烧会释放热量而不产生二氧化碳。剩余物是氧化铁,也就是普通的铁锈。氧化铁随后可以用绿色氢气还原成金属铁,用于下一次燃烧。整个循环完全闭合,二氧化碳排放为零,并且理论上可以无限重复。.

卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)工业生产与管理研究所的茱莉亚·舒勒(Julia Schuler)领导的团队利用PERSEUS-PtX能源系统模型量化了这一原理的能源经济潜力。铁的体积能量密度约为压缩氢气的十倍。铁在全球范围内储量丰富,无毒,且在室温下以固态形式稳定——无需高压储罐、深冷系统或复杂的基础设施。这种材料可以通过现有的海运、铁路和公路运输,因此铁粉对于从沿海和沙漠地区进口可再生能源尤其具有吸引力。.

KIT 的研究也客观地指出了其局限性:铁并不能取代氢在能源系统中的地位,但在某些特定应用领域可以有效地补充氢。对于水力发电潜力有限或缺乏地下储氢设施的国家或地区而言,铁作为一种长期储能介质尤其具有吸引力。在对欧洲气候中和能源系统的各种情景进行模拟时,铁粉发电厂在所有情景下都被证明是成本最低系统的组成部分——从研究人员的角度来看,这是一个令人鼓舞的迹象。.

老旧电厂,新用途:铁矿储存的产业政策维度

铁技术的一个特别重要的优势在于其与现有基础设施的兼容性。作为能源转型的一部分,已经退役或计划退役的燃煤电厂原则上可以改造为使用铁粉发电。涡轮机、发电机、冷却系统和电网连接等大部分设备都可以重复使用;只需要改造燃烧室和物料输送系统——这使得改造成本远低于新建电厂。.

对于以煤炭开采和燃煤发电为主要经济支柱的地区而言,这一方面具有重要的区域经济意义。由卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT)、达姆施塔特工业大学、达姆施塔特应用科技大学、德国航空航天中心 (DLR) 和美因茨大学参与的“清洁循环”研究项目,已在一个示范电厂验证了该技术的可行性。与此同时,DLR 的“铁环”项目正致力于使该技术能够应用于更大规模的电厂。目前 KIT 的这项研究由巴登-符腾堡州能源研究基金会资助,这凸显了其区域产业政策层面的重要性。.

系统集成:逆变器、电池储能和长期储能如何协同工作

逆变器安全、短期储能和长期储能这三个主题并非孤立存在。它们描述了同一系统的三个层面:欧洲能源供应从集中式、以化石燃料为基础的架构向分散式、波动性强且数字化联网的基础设施的转型。.

逆变器是这种新型能源基础设施的数字接口。它们将物理能量流转化为可交易的电力,并与电网运营商、能源管理系统和交易平台进行通信。在某种程度上,谁控制了逆变器,谁就控制了电网的运行。短期电池储能起到经济缓冲的作用,平衡波动的发电和用电需求,从而缓解价格飙升、降低电网成本并减少补贴。最后,氢能或铁粉等长期储能解决方案提供季节性储备,即使短期储能耗尽且连续数日无风,也能保障电力供应安全。.

一个气候中和的能源系统需要这三个层面。而在这三个层面上,目前都存在一些结构性决策亟待解决,这些决策主要并非技术性的,而是与经济政策相关的:哪些制造商应该被允许参与关键基础设施建设?哪些市场机制能够为储能投资创造足够的激励?哪些研究经费能够确保未来的技术自主性?

电力地缘政治经济学:利害关系何在?

仅仅将逆变器之争视为技术安全问题是不够的。它根植于更广泛的地缘政治经济格局转变之中,而自俄罗斯入侵乌克兰以来,这一转变在欧洲能源政策中的重要性日益凸显。欧洲对俄罗斯天然气的依赖使其深刻体会到,一旦供应商不再是可靠的贸易伙伴,过度依赖廉价进口将会付出怎样的代价。这与欧洲对中国逆变器技术的依赖有着明显的结构性相似之处。.

这并非要从根本上质疑与中国的双边贸易,也不是要鼓吹技术民族主义。欧盟委员会使用“降低风险”(derisking)而非“脱钩”(decoupling)一词,表明其意图是推行差异化政策:在不放弃贸易多元化的前提下,最大限度地降低关键基础设施的风险。逆变器可以直接与电网通信,理论上可以远程关闭,因此符合任何合理的关键基础设施定义。而组件、电缆或安装导轨则不属于关键基础设施的范畴。暂停补贴将对北京施加外交压力,但与此同时,它也将为SMA和Fronius等欧洲制造商带来结构性竞争优势,从而促进对产能的新投资。.

监管漏洞和未决问题

尽管取得了上述进展,但监管方面仍存在重大漏洞。欧盟委员会宣布禁止对高风险逆变器提供补贴,但尚未发布正式的法律文件——这在欧盟内部属于异常非正式的做法,给投资者和项目开发商带来了法律上的不确定性。该措施生效数月后,仍未发布官方新闻稿或立法文本。.

电池储能领域的监管形势同样复杂。储能项目的并网被认为是其扩张的最大瓶颈,目前缺乏快速、标准化的审批流程。联邦经济能源部计划中的《灵活性加速法案》迄今为止并未涉及这一领域,而是将重点放在简化新建燃气电厂的审批流程上。从储能行业的角度来看,这代表着监管资源的系统性错配:燃气电厂在极端情况下可以提供系统灵活性,但从长远来看,它们会加剧对进口能源的依赖。.

尽管铁粉技术的研究成果令人鼓舞,但从示范应用到商业化规模应用仍有很长的路要走。“清洁循环”项目已于2025年3月正式结束,而新近发布的KIT研究报告是对其后续分析,指出了该技术在整体系统中可以有效整合的领域。具体的投资框架、工业规模的试点项目以及关于能源法下铁粉处理方式的监管规定仍待制定。.

犹豫的后果:等待的代价

本次研究探讨的三个主题方向——逆变器主权、电池储能的节约潜力以及铁储能研究——都指向一个共同的信息:欧洲的能源转型已经到了犹豫不决的代价超过了行动代价的地步。.

暂停对高风险中国逆变器的补贴虽然姗姗来迟,但早已势在必行。ESMC的容量分析表明,以可接受的额外成本(2%至4%)从替代能源供电是可行的。弗劳恩霍夫能源研究所(Fraunhofer IEE)估计,储能投资不足造成的经济损失每年近40亿欧元——这笔钱最终由联邦预算、消费者和可再生能源行业共同承担。卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究表明,对未来——利用铁粉进行季节性长期储能——的研究不应被视为不切实际的梦想,而应被视为一种可行的技术选择,并且在气候中性能源系统的模拟模型中已经展现出成本效益。.

我们缺乏的并非更深入的知识,而是将现有研究成果迅速转化为可执行决策的政治决心:更清晰的立法取代非正式的资金冻结,储能设施快速并网取代冗长的官僚主义等待名单,以及为尚未商业化但已具有系统重要性的长期储能技术提供充足的研究经费。能源转型在技术上可行,在经济上也合理——尤其是在我们持续依赖欧洲组件的情况下。问题不再是“是否转型”,而是“行动是否足够迅速”。.

 

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