德国太阳能园区的蓬勃发展：扩张、选址和社会接受度——图片来源：Xpert.Digital
未来太阳能园区：德国着眼于创新解决方案和公民参与
漂浮式、陡峭式、可持续：德国如何重新思考太阳能
德国目前正经历着前所未有的太阳能园区扩张，其形式多样，选址也令人意想不到。从砾石坑湖泊上的漂浮式设施到黑森林40度斜坡上的电站，种类繁多。尽管德国已提前实现其雄心勃勃的2024年扩张目标，但随着技术创新不断涌现，新的公众参与方式也在不断涌现，旨在提高公众对太阳能园区的接受度。与此同时，与农业用地竞争以及生物多样性问题仍然是重要的讨论议题。本报告将探讨德国太阳能园区扩张的现状和挑战。
德国太阳能的蓬勃发展
2024年底，德国达成了一项重要里程碑：太阳能发电厂的年度扩建目标提前完成。当年新增太阳能装机容量达13吉瓦，预计到年底将达到约15吉瓦。这一进展与上年持平，表明德国太阳能发电正持续扩张。
从地区来看，情况差异显著。巴伐利亚州以3.1吉瓦的装机容量位居榜首，几乎占新增总装机容量的四分之一；其次是巴登-符腾堡州和北莱茵-威斯特法伦州，均为1.8吉瓦。尤其值得注意的是，德国北部的一些地区在太阳能发电方面走在前列，尽管这些地区的太阳辐射强度历来低于南部地区。在伦茨堡-埃克恩弗尔德、施泰因堡（均位于石勒苏益格-荷尔斯泰因州）、弗里斯兰（位于下萨克森州）以及梅克伦堡湖区（位于梅克伦堡-前波美拉尼亚州）等地区，已有超过100兆瓦的太阳能发电容量并入电网。
未来几年的目标更高：2025年将新建装机容量18吉瓦的太阳能发电厂，从2026年起，这一数字将逐年攀升至22吉瓦。最终目标是到2030年，将总装机容量从目前的96吉瓦翻一番，达到215吉瓦。
像Vattenfall这样的大型能源公司已大幅增加在该领域的投资。该公司计划每年投产约500兆瓦的太阳能发电项目和300兆瓦的大型储能系统——主要以组合形式，且通常采用农业光伏发电的形式，从而实现农业生产和能源生产在同一块土地上同时进行。
适合：
地点多样化
漂浮式太阳能发电园区是一种创新解决方案
漂浮式光伏系统，也称“浮式光伏”，是一项极具创新性的发展。德国最大的漂浮式光伏系统近期在巴德舍恩博恩（卡尔斯鲁厄区）落成。该系统拥有超过27000块太阳能组件，装机容量达15兆瓦，覆盖菲利普湖8公顷的湖面。所发电能主要输送至湖上的砾石发电厂，剩余电力则并入公共电网。该系统每年发电量约为1600万千瓦时。
一座规模更大的漂浮式太阳能发电厂目前正在德国最大的采矿后湖泊——科特布斯东湖上建设中。该发电厂计划装机容量为29兆瓦，占地面积14万平方米（相当于20个足球场），预计将于2024/2025年冬季竣工，届时每年将发电约2.9万兆瓦时，足以满足约8250户家庭的用电需求。
这一发展展现了令人瞩目的转变：过去几十年开采褐煤的地方，如今变成了太阳能发电场。对于建造这座电站的LEAG公司而言，该项目是一个试点项目，并可能成为在卢萨蒂亚露天矿湖上建设更多电站的先导。
极端地区的太阳能发电厂
德国最陡峭的太阳能发电站已在黑森林南部弗伦德市建成。该电站平均坡度为32度，最陡处达40度，建设难度极大。这座装机容量为4.2兆瓦的电站拥有7200块太阳能组件，理论上可为1500户家庭供电。
施工需要采取特殊措施：使用林业机械运输模块，并用1.2吨重的托盘固定履带式装载机。由于当地条件和天气原因，一些地基的孔洞甚至需要人工挖掘。
这一进展驳斥了德国缺乏太阳能组件安装空地的说法。“弗伦德太阳能园区就是一个杰出的例子，它证明德国并不缺乏太阳能组件安装空地，这与可再生能源‘怀疑论者’经常声称的情况截然相反，”Altus Renewables公司的项目经理卡尔海因茨·菲希特纳解释道。
沿交通路线的太阳能发电园区
高速公路和铁路沿线蕴藏着巨大的、尚未开发的潜力。如果在高速公路左右两侧200米宽的走廊内安装光伏板，就能建成一个覆盖整个不来梅市的太阳能发电园区。
根据弗莱堡弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 (ISE) 的估计，德国沿交通路线至少有 72 吉瓦的光伏发电装机容量潜力。这相当于目前德国光伏系统的总装机容量，约占 2045 年所需太阳能发电容量的八分之一。
德国联邦政府认识到这一潜力，并于2023年3月通过了“气候保护和规划加速现代化方案”，该方案强调更多地利用公路和铁路沿线地区建设可再生能源发电设施。其中一项关键原则是，在规划任何新的公路时，都必须充分探索利用可再生能源发电的可能性。
公民参与和接受度提高
创新的参与模式，以提高接受度
公众对太阳能发电园区的接受度是可再生能源成功推广的关键因素。越来越多的项目开发商和能源公司认识到公民参与的重要性，并正在开发相应的模式。
领先的全方位太阳能解决方案供应商IBC Solar推出了一项数字化平台，让公众能够参与太阳能园区的建设。该公司允许即使是小额投资，使每个人都能积极参与塑造能源转型。
“能源转型也应该掌握在公民手中；我们从一开始就坚信这一点。人们希望为清洁能源生产做出贡献，如果通过在自家屋顶安装太阳能电池板无法实现这一点，那么投资太阳能发电站就是一个很好的替代方案，”IBC Solar AG 首席执行官 Udo Möhrstedt 解释道。
此次投资机会中的第一个项目是位于福尔希海姆区哈勒恩多夫市的施奈德太阳能发电园区。该太阳能发电园区峰值发电量为6.5兆瓦，每年将供应约7000兆瓦时的绿色电力，每年减少4300吨二氧化碳排放，并为2000多个三口之家提供一整年的绿色能源。
适合：
公民参与的法律框架
在联邦层面，项目开发商目前仅被要求在风力发电场和地面光伏发电系统的建设中让市政当局承担部分资金。然而，一些联邦州已制定了关于公民进一步参与的法规。
在梅克伦堡-前波美拉尼亚州，以及最近加入的北莱茵-威斯特法伦州，都有义务为公民提供参与风力发电场建设的机会。然而，这些法规的具体规定有所不同。
气候保护、能源与交通研究所 (IKEM) 近期受公民能源联盟和德国合作社及莱夫艾森银行协会委托开展的一项研究提出了一项全国性法规提案。该提案以北莱茵-威斯特法伦州现行法规为基础，但将其适用范围扩展至地面光伏发电系统。
该提案规定，项目开发商有义务在获得建筑许可后六个月内提交一份参与协议草案，此前应与市政当局和当地居民能源利益相关者进行初步磋商。如果磋商失败，项目开发商必须另行向当地居民提供购买公司20%股份的机会。
市政收入和区域价值创造
太阳能电站带来的经济效益不仅限于运营商和投资市民，也惠及市政当局。例如，萨克森能源公司（SachsenEnergie）就向市政当局提供其地面光伏系统的资金参与机会。
德国境内所有拥有萨克森能源公司（SachsenEnergie）露天光伏电站的市镇，每千瓦时发电量可获得0.2欧分的税收优惠。这笔自愿缴纳的税款由市政公用事业公司全额支付。
对市政当局而言，这意味着可观的额外收入：一个装机容量为 10 兆瓦的太阳能发电园区每年可产生约 2 万欧元的收入。萨克森能源公司每年缴纳的市政税总额约为 30 万欧元。
“支持能源转型的人也应该获得经济利益。这就是为什么我们正在利用《可再生能源法》提供的机会，并通过所谓的市政税让市政当局参与可再生能源电厂的建设，”萨克森能源公司首席财务官阿克塞尔·库诺博士强调说。
这种金融参与模式可以显著提高社区对太阳能园区的接受度，并有助于更公平地分配能源转型带来的经济效益。
挑战与争议
与农业的土地竞争
尽管取得了诸多积极进展，但将农田用于建设太阳能发电园区仍然是一个备受争议的问题。包括德国环境与自然保护联合会（BUND）勃兰登堡分会在内的批评人士警告说，这将造成农田的不可挽回损失，并要求耕地应主要用于粮食和饲料生产。
这种冲突在勃兰登堡一位农民的案例中尤为明显。这位农民希望出租自己120公顷的田地用于建设光伏发电系统。对他而言，这意味着未来30年都能获得稳定的收入，不受天气和农产品市场波动的影响。经历了多年的危机——从牛奶价格下跌和干旱到能源价格上涨——在他看来，出租土地似乎是一个经济上合理的选择。
太阳能电池板价格的急剧下降意味着，即使没有补贴，光伏系统现在也能盈利。这引发了投资者涌入农田的浪潮，为农民开辟了新的收入来源，但同时也引发了人们对粮食生产长期影响的担忧。
生物多样性和可持续土地利用
解决这一冲突的一个重要途径是开发能够促进生物多样性并融入可持续土地利用理念的太阳能园区。“优质太阳能园区”倡议制定了一项自愿承诺，允许在太阳能园区内构建多种生物群落类型，前提是园区位置、设计理念和规模允许。
“基于生物多样性的光伏发电”可以通过经济可行且相对节省空间的太阳能发电园区，实现许多农民所渴望的多样化发展。这反过来又可以释放土地用于生产性农业。
这种方法的其他积极副作用包括提高太阳能园区的生物多样性对邻近地区的积极影响，有助于防止侵蚀、土壤恢复，可能还有助于腐殖质的积累和地下水的保护。
这种可持续发展模式的一个例子是位于黑森林南部的太阳能发电园区。舍瑙电力公司计划让绵羊在太阳能电池板下方和旁边的区域放牧。此外，园区还将为爬行动物、鸟类和蝙蝠创建栖息地和筑巢地，并将围栏外的区域开发成低营养草地。
德国：太阳能园区的未来
德国太阳能发电园区的扩张速度令人瞩目，并且形式日益创新。从砾石坑湖泊上的漂浮式设施，到陡峭山坡上的太阳能发电园区，再到沿交通路线建设的设施——选址的多样性充分展现了这项技术的适应性。
当前的发展表明，德国正朝着实现其雄心勃勃的可再生能源扩张目标稳步迈进。到2030年，预计太阳能装机容量将从目前的96吉瓦增长一倍以上，达到215吉瓦。然而，这仍然需要付出巨大的努力和创新性的解决方案。
为了太阳能的长期成功，至关重要的是进一步加强公民参与并建立统一的框架条件。市政当局和公民的财政参与模式已经显示出对太阳能园区的接受度产生积极影响。
与此同时，必须通过农业光伏发电和生物多样性光伏发电等智能理念来缓解光伏利用与农业之间的冲突。这些方法能够实现土地的双重利用，并有助于保护生物多样性。
过去被忽视的潜力，例如交通干道沿线区域，未来可能会受到更多关注。这些区域的潜在装机容量估计高达72吉瓦，为进一步发展太阳能提供了巨大机遇，而且不会与农业用电形成竞争。
德国正在证明，尽管地理位置特殊，但它可以成为“意想不到的太阳能热点地区”。这一发展对能源转型和气候保护做出了重要贡献，并将通过创新技术、智能土地利用理念和广泛的公众参与得到进一步推进。
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