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亟需储能革命 | 电力缺口而非天然气缺口:夏季电力过剩,冬季电力短缺——我们电网的残酷真相

亟需储能革命 | 电力缺口而非天然气缺口:夏季电力过剩,冬季电力短缺——我们电网的残酷真相

寻求储能转型 | 电力缺口而非天然气缺口:夏季电力过剩,冬季电力短缺——我们电网的残酷真相——Xpert.Digital 运用人工智能技术创作的创意图像

德国荒谬的电力问题:为什么我们要白白浪费大量能源

致命的投资刹车:政治如何阻碍能源转型中最关键的环节

当德国焦急地等待其天然气储存设施在2026年夏末逐渐枯竭时,一个更为严峻的挑战却悄然浮出水面:能源转型中迫在眉睫的电力缺口。尽管天然气拥有明确的法定储备,但电网却暴露出致命的结构性缺陷。在阳光明媚、风和日丽的日子里,德国的可再生能源产量已经超过了自身消耗量——这导致电力交易所出现负电价,甚至生产者还要付费才能出售电力,这简直荒谬至极。与此同时,在阴冷无风的冬季,这些能源却严重短缺。尽管目前市场正以前所未有的速度推动电池储能的发展,但模糊不清的政策框架、即将上涨的电网费用以及漫长的审批流程却严重阻碍了其发展。本文将探讨我们为何不仅要生产未来的电力,还要储存电力——以及哪些障碍亟待消除,才能真正实现“储能革命”。.

从天然气缺口到电力缺口:为什么德国需要一场储能革命

历史低点敲响警钟

2026年夏季,德国天然气储存设施的空置率达到了多年来的最低水平。8月中旬,储存量约为50%,而去年同期接近67%,缺口超过17个百分点。这意味着,要达到11月1日前法定的80%的临时目标,还有相当大的缺口。像INES这样的行业协会指出,注入速度实际上必须翻一番才能达到这一目标。尽管联邦网络管理局(FNA)仍然认为供应形势基本稳定,但它正在密切关注事态发展,尤其关注2027年2月1日前30%的最低储存量要求。值得注意的是,在德国,几乎没有人真正质疑天然气储存设施的必要性。自2022年能源危机以来,天然气储存设施一直被视为保障供应安全不可或缺的组成部分,几乎不再被政治讨论,而是被视为一项技术和监管上的既定事实。反之,这场关于天然气的辩论揭示了迄今为止关于电力的相应辩论是多么不足,尽管在某些方面,电力面临的挑战甚至更大。.

能源转型过程中浪费的能量

尽管天然气储量问题仍在争论不休,但德国目前可再生能源发电量已远超自身需求。这一现象最显著的体现是交易所负电价的急剧增加。在创纪录的2025年,EPEX现货交易所记录了约575小时的负电价,是2023年(约300小时)的两倍多,也远高于2016年的97小时。预计2026年负电价时长将达到700至900小时,这主要受光伏发电持续扩张和传统电厂灵活性下降的双重影响。2026年5月1日,日内电价一度暴跌至每兆瓦时-855欧元,而日前电价也达到-499.99欧元,仅比当时交易所的技术价格下限低1欧分。针对如此极端的价格,EPEX Spot已将最低价格从每兆瓦时-500欧元下调至-600欧元。这些数据表明,在晴朗多风的日子里,电力系统产生的电量实际上超过了其合理使用或出口的需求;而在同一时段,发电企业有时甚至需要付费请人将多余的电力出售。.

为什么说问题是结构性的

天然气和电力对比揭示了德国能源政策的一个根本性不对称:化石燃料的储能义务已由法律明确规定,并设定了明确的目标水平,而对于日益增长的可再生能源发电,却缺乏类似的逻辑。光伏发电装机容量每年持续增长约15吉瓦,但缺乏足够的灵活性和储能容量以同等速度建设,从而无法平抑全天发电量的显著波动。其结果是,春夏季节的许多中午时段电力过剩,而在阴暗无风的冬季,即所谓的“黑暗低谷期”,电力系统仍然依赖于传统的备用容量或进口电力。这种模式并非能源转型初期阶段的暂时性问题,而是基于天气依赖型发电技术的系统固有的结构性特征。如果没有显著增加的储能容量,随着风能和太阳能装机容量每增加1吉瓦,发电盈余和短缺之间的差距将进一步扩大。.

电池储能是目前最快的解决方案

市场正以电池储能的蓬勃发展应对这一挑战。2026年上半年,德国新增并网发电容量约2483兆瓦,较上年同期增长约三分之一;新增储能容量增长近76%,达到约5642兆瓦时。目前,德国电网共接入约260万套电池储能系统,总装机容量约18500兆瓦,总容量约31500兆瓦时。大型电池储能领域发展尤为迅猛,2026年第一季度新增装机容量较上年同期增长约290%。如果目前的增长速度持续下去,到2026年底,德国的总储能装机容量可能增长至约35吉瓦时。与受地理位置限制的抽水蓄能电站或仍处于技术和经济成熟早期阶段的氢能储存设施不同,大型电池储能系统可以在几个月内建成,并可部署在几乎任何有电网连接能力和可用空间的地方。因此,电池储能目前是迄今为止扩展速度最快的工具,能够缓冲短期发电过剩,并在用电高峰期再次释放这些电力。.

增长与实际需求之间的差异

尽管增长速度令人瞩目,但行业分析师警告称,不应盲目将当前的繁荣景象解读为储能发展已达饱和的证明。咨询公司Enervis的一项分析得出结论:在不利条件下,到2029年新增的大型储能容量可能仅约为15吉瓦时,尽管目前有总容量约为58吉瓦时的项目正在规划中。目前,已注册的大型储能项目中只有约五分之一被认为足够安全,这表明在融资、并网和审批方面存在相当大的不确定性。并网本身也存在瓶颈:最初预计到2026年将有总容量为3.4吉瓦的项目投入运营,但据市场分析师称,由于并网期限会延迟商业运营,实际投产规模往往低于雄心勃勃的规划目标。已注册的规划容量与实际实现容量之间的这种差距清楚地表明,持续的高增长率并非理所当然,而是取决于未来几年的政治和监管决策。.

网络费用作为投资阻力

投资者面临的主要不确定因素之一是储能设施未来电网收费的处理方式。目前,根据德国《能源工业法》(EnWG)第118条第6款的规定,电池储能系统可享受大幅电网收费豁免,前提是这些系统在2011年8月至2029年8月期间投入使用。该豁免自投入使用之日起有效期为20年。如果没有这项规定,储能运营商在储存和随后释放同一电力时都需要支付电网收费,这实际上相当于每千瓦时支付约9欧分的双重费用,并可能导致许多商业模式无法盈利。德国联邦网络管理局(Bundesnetzagentur)目前正在所谓的AgNes程序框架下,对电网收费体系进行根本性改革。这项改革旨在防止未来新建储能项目完全免除电网收费,因为根据欧洲法律,这被认为是不可持续的。然而,在2026年5月的临时报告中,该机构改变了立场,大幅加强了对已实施或处于融资后期阶段的项目的合理预期保护,这意味着现有设施将普遍保留其目前的豁免权。对于尚未做出及时投资决定的新建储能项目,计划征收适度的容量费,约为每千瓦并网负荷每年4至7欧元,不收取额外运营费用,且明确规定不重复收取注入和提取费用。旨在奖励电网友好行为的动态、与电网状况相关的收费机制,计划最早于2030年实施,理想情况下于2033年实施。.

法律确定性和监管风险之间

尽管联邦网络管理局近期释放的信号总体上对储能行业产生积极影响,但仍存在相当大的不确定性,这给投资决策带来了复杂性。电网收费改革的最终草案预计要到2026年底才能出台,市场沟通计划于2028年进行,而实际实施则要等到2029年初。在此之前,项目开发商必须应对一份几经变更的监管路线图:从最初提议完全取消豁免,到2026年1月政策的初步调整,再到同年5月起更为有利于投资者的当前立场。与此同时,围绕所谓“灵活并网协议”的讨论也加剧了这种情况,该协议将储能设施的并网与特定运行条件挂钩。行业分析师指出,电网收费和此类并网限制可能会相互强化,在最坏的情况下,储能项目的回报率可能会从20%左右降至10%以下——而10%正是许多融资机构难以为项目提供融资的临界点。这种本质上积极但尚未最终确定的监管指导方针的组合,解释了为什么尽管市场增长令人瞩目,但只有一小部分已注册的项目储备被认为是真正安全的。.

储能对电网稳定性的作用

如今,电池储能系统的功能远不止于简单地转移能量。它们越来越多地提供以往几乎完全由传统发电厂提供的辅助服务,例如频率控制、电压调节以及毫秒级的平衡功率供应。这些功能的重要性日益凸显,因为化石燃料基荷电厂的逐步淘汰同时削弱了部分原有的电网稳定能力,而可再生能源由于物理限制难以轻易弥补这一缺口。在这方面,大型电池储能系统发挥着双重作用:它们既能缓冲短期发电高峰,又能同时提升日益呈现分散式、受天气影响的发电模式的电网技术稳定性。德国太阳能协会(BSW-Solar)也指出,不断增长的电池储能系统数量可以显著减少对昂贵的备用燃气电厂的需求,否则这些电厂的运行仅仅是为了应对风能和太阳能发电量较低的时期。现有固定式电池储能系统的理论容量足以存储约300万德国家庭的日均用电量,这凸显了该技术在系统中日益重要的地位。.

夏季盈余与冬季短缺之间的差距

在公共讨论中,一个经常被忽视的关键方面是短期和长期储能需求之间的根本区别。电池储能非常适合平衡日常波动,例如将中午的太阳能盈余用于晚间。然而,对于季节性波动——即平衡阳光充足的夏季和阴暗无风的冬季——目前经济可行的电池容量远远不够。实际上,只有结合多种技术才能弥补这一缺口,包括抽水蓄能电站、有限程度的氢能储存以及更加灵活的需求侧行为。这正是与天然气储能辩论的相似之处:正如天然气有法律规定的充装量以确保夏季和冬季之间的季节性平衡一样,目前电力领域也缺乏一套类似的、系统性地解决季节性灵活性需求的约束性机制。由于缺乏这样一套总体战略,德国的电力储能政策往往是被动的、市场驱动的,而不是主动规划的。.

一场真正的存储革命必须实现哪些目标

要持续转向储能,就必须像过去二十年来风能和太阳能发电厂扩建一样,给予储能容量扩张同等的政治优先地位。这首先需要监管规划的确定性,因为投资者需要可靠稳定的长期框架条件,才能为数十亿欧元的项目提供融资,而这些项目的摊销期长达十年至二十年。同样重要的是加快并网审批流程,因为目前注册储能容量与实际储能容量之间的差距很大程度上是由于并网日期延误造成的。此外,必须始终如一地将储能系统视为其系统性本质:即通过支持电网的行为,积极为整个系统的稳定性和成本效益做出贡献的灵活性提供者,而不是在监管上将其视为单纯的消费者或生产者。联邦网络管理局设想的具有融资功能的电网收费和具有激励功能的电网收费之间的区别,正是朝着这个方向迈出的一步,但最终的设计必须真正奖励支持电网的行为,而不是仅仅增加成本。最后,我们需要就储能能力不是一种奢侈品,而是一项必要的投资展开诚实的社会和政治辩论,因为储能能力对于日益依赖天气发电的电力系统而言,是保障电力供应安全的必要投资。.

展望未来

目前较低的天然气储存水平凸显了一个原则,该原则同样适用于电力行业和化石燃料行业:如果没有足够的储备,任何能源系统都将容易受到价格波动和供应风险的影响。电池储能的快速但不均衡扩张表明,市场已经从根本上认识到了这个问题,并正在迅速做出反应,尽管面临着困难且有时相互矛盾的监管环境。未来两到三年,即电网收费改革最终完成和《能源工业法》过渡条款到期期间,对于德国能否以必要的速度和规模扩大其储能能力至关重要。如果政策制定者能够提供清晰的政策和可靠的激励措施,德国将拥有必要的技术和经济基础,从而进一步推进其能源转型,从单纯的发电方式转变发展到真正的系统性变革,届时储能能力将像如今冬季天然气储存一样成为理所当然的一部分。.

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