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为什么德国电网正成为能源转型中最昂贵的改造项目

为什么德国电网正成为能源转型中最昂贵的改造项目

为什么德国电网正成为能源转型中最昂贵的改造项目?——图片来源:Xpert.Digital

对改革的恐惧:为什么政客们在电网问题上向市政利益妥协

无风险24%的回报:网络运营商如何以牺牲公民利益为代价攫取利润

到2045年,电网成本将翻一番?“成本爆炸”之类的词汇目前主导着围绕能源转型展开的政治辩论,但这却掩盖了真正的丑闻。管理咨询公司3EPunkt的一份措辞严厉的分析揭示了残酷的现实:使我们的电网成为欧洲最昂贵项目的并非迫切需要的扩建,而是系​​统本身存在着由来已久的缺陷。当消费者和非特权的中产阶级承担这笔费用时,电网垄断者却攫取了国家担保的巨额利润,有时甚至超过24%。与此同时,由851家区域电网运营商组成的荒谬体系以及扭曲的监管激励措施阻碍了亟需的数字化转型。让我们来看看能源转型真正的成本驱动因素——以及一项历史性的政治改革失败,除非立即改变方向,否则这项失败将使民众每年损失数百亿欧元。.

最大的误解:成本上升并不等同于爆炸式增长。

在德国能源政策领域,很少有哪个议题像电网成本那样长期被误解。政治讨论充斥着“成本爆炸”和“电网费用飙升”之类的流行语,暗示着即将到来的能源转型电网扩建将给消费者和企业带来几乎难以承受的经济负担。然而,许多评论员混淆了两个本质上不同的概念:一是电网成本的绝对增长,二是每千瓦时用电量的具体成本。柏林管理咨询公司3EPunkt的创始人蒂姆·迈耶(Tim Meyer)的一项研究,提出了一个冷静客观的分析,其清晰度和政治影响力都无与伦比。.

德国能源与水务工业协会 (BDEW) 的数据,由 Frontier Economics 和 Consentec 两家研究公司汇总,构成了本次分析的起点:电网绝对成本预计将从目前的每年略低于 300 亿欧元至 320 亿欧元增至 2045 年的约 700 亿欧元。这听起来像是翻了一番,并引发了相应的政治担忧。然而,这一评估忽略了一个事实:同期德国的电力消耗量至少也会翻一番——联邦网络管理局和一些独立研究机构也做出了同样的预测。那些通过容量翻倍的电网输送两倍电量的用户,每千瓦时电费并不会比现在更高——他们将支付相同的费用。经仔细分析,人们经常提及的“成本爆炸”实际上是由于基准测试存在缺陷而造成的统计假象。.

真正的问题在于其他方面:尽管需求不断增长、网络不断扩张,但由于系统组织效率低下,导致激励机制扭曲,并维护了政治上便利但经济上不合理的结构性特权,因此造成了不必要的资金浪费。3EPunkt 的研究量化了目前每年可实现的节省潜力,高达 52 亿欧元——到 2045 年,这一潜力将增长至每年 124 亿欧元,约占同期预计网络总成本的 17%。.

能源转型的基础:配电网络的作用及其为何被低估

要理解改革辩论为何如此紧迫,首先必须考虑配电网络的庞大规模。配电网络拥有约190万至200万公里的电缆和数十万台变压器,是德国电力基础设施中规模最大的部分。它涵盖了主要运营商高压输电网络以下的所有电压等级——从中压到低压,直至家庭用户接入。该网络占总网络成本的60%以上,是德国电力供应系统中成本最高的部分。.

配电网络的重要性远不止于其成本。它们才是能源转型真正发生的场所。几乎所有光伏系统、绝大多数风力涡轮机、大型电池储能系统、热泵以及电动汽车充电站都接入了配电网络。因此,向分散式可再生能源供应的技术转变并非发生在连接各区域的主要高压输电线路中,而是发生在纵横交错于城市、城镇和工业区的密集电缆、变电站和电网连接网络中。任何忽视或低效运营配电网络的人,无论在海上风电或新建输电线路方面投入多少资金,都将直接阻碍能源转型。.

德国的这些配电网络由超过850家法律上独立的网络运营商运营。仅此数字就足以揭示3EPunkt分析的核心结构性问题:一种由来已久的碎片化,这种碎片化在其他任何可比的工业化国家都是前所未有的,并且几十年来一直阻碍着系统性的效率提升。.

设计上的反常激励:监管体系为何惩罚数字化

第一个也是可能最为严重的系统性缺陷涉及网络监管的核心:联邦网络管理局的激励机制监管。受监管的网络收费体系规定,网络运营商可以通过经批准的收入框架将成本转嫁给用户。这听起来合情合理,但其激励机制却存在致命的失衡。.

对电网物理容量的投资——例如新建电缆、变压器和变电站——很容易得到监管机构的认可和再融资。然而,对数字化、智能计量系统、灵活性平台或智能电网数据基础设施的投资则更难纳入收入框架,而且对网络运营商而言,可衡量的监管效益也微乎其微。这导致了一种扭曲的投资逻辑:网络运营商倾向于扩大传统容量,因为这符合监管框架——即使智能控制和灵活性能够以更低的成本实现同样的效果。.

这种结构性扭曲的程度相当严重。德国政府的监测报告指出,持续推进电网数字化并提高电网运行的灵活性,可以节省高达30%的配电网络投资。根据2045年的预测,仅通过运行模式的现代化改造,每年就能节省约70亿欧元——无需减少一米电缆的铺设或一台热泵的连接。如今,一户家庭的电网使用率有时仅为其容量的1%,而典型的太阳能发电站的利用率也仅为10%左右。在数字化控制的灵活电网中,这种极低的利用率可以得到显著改善,从而为所有用户带来直接的成本效益。.

智能电表的推广是德国困境的一个缩影。瑞典、丹麦和意大利几乎家家户户都已安装智能电表,而到2025年初,德国只有不到5%的家庭拥有这种设备。2023年通过的重启能源转型数字化法案旨在加快智能电表的推广,但相关法规中存在的结构性激励机制依然存在。只要电网运营商在运营智能系统方面没有获得比传统扩容方式更优惠的监管待遇,智能解决方案就只能继续保持其小众产品的地位。.

昂贵的拼凑之作:851个网络区域和标准化的失败

第二个关键的系统性缺陷是结构性的,并且触及了政治敏感领域:德国电网运行的极端分散。德国拥有851个独立的电网区域,其电网系统最初源于市政公共服务,如今却演变成一个巨大的经济效率低下问题。.

每个网络运营商都维护着各自的变压器、开关设备和电缆等组件的技术标准。它们各自运营着用于网络文档、运营管理和客户沟通的IT和软件系统。此外,它们还各自拥有独立的采购流程、招标程序和计费系统。这导致管理成本大幅增加,阻碍了采购规模经济,并使行业通用解决方案几乎不可能实现。蒂姆·迈耶的研究量化了通过标准化和整合可节省的潜在成本,预计到2045年每年可节省约30亿欧元;目前的节省金额虽然低于此,但也已相当可观。.

这一发现具有政治上的棘手之处,因为相当一部分小型配电网络运营商由市政所有或已并入市政机构。对许多市政当局而言,公共事业不仅是经济资产,也是地方自治、本地就业和区域认同的重要工具。进行合并或标准化可能会引发与市政代表、工会和地方利益集团的冲突。因此,正如迈耶在发表其研究报告时所言,尽管这个问题的重要性显而易见,却并未得到解决。这正是以牺牲公众利益为代价的政治懦弱的典型例子。.

欧洲的比较表明,还有其他方法可以实现目标。法国、荷兰和丹麦等国已经建立了更为完善的分销网络结构,从而降低了运营成本,提高了技术标准,并加快了新技术整合的响应速度。德国在这方面存在结构性落后——并非缺乏专业知识或技术诀窍,而是因为其政治体制优先考虑维护既得利益,而非提升社会整体效率。.

监管真空地带的垄断利润:当网络运营商攫取梦寐以求的利润时

从经济角度来看,第三个系统性缺陷最容易量化,同时也最具政治爆炸性。电网是天然的垄断企业。任何拥有电力连接的人都必然依赖于其供电区域的电网运营商——没有其他选择,没有可以转换的供应商,也没有价格比较来启动市场机制。正因如此,国家才会对这些垄断者的利润进行监管——至少在理论上是如此。.

实践与理论存在显著差异。3EPunkt 研究基于对 22 家网络运营商的分析,结果显示,到 2025 年,这些运营商的平均股本回报率将超过 24%。即使在更广泛的经济背景下,这一数字也令人瞩目:即使对于在竞争激烈的市场中运营的高风险公司而言,超过 15% 的股本回报率也被认为是异常高的。对于一家受监管的垄断企业而言,其收入受到法律保障,市场风险极低,且有政府支持的再融资,这样的回报率简直是不可想象的。.

原因在于联邦网络管理局计算的投资回报率与实际市场回报率之间存在差异。由于网络运营商享有低风险的垄断地位,它们能够以远低于监管计算假设的条件筹集资金,并将差额收入囊中。梅耶在其分析中认为,约8%的股本回报率较为合适——这一数字仍然足以吸引足够的资金用于必要的网络投资。当前水平与这一合理值之间的差额,意味着到2045年每年可节省23亿欧元。.

尽管联邦网络管理局近年来已采取措施降低股权利率,例如将当前监管期(2024-2028年)内新建项目的股权利率设定为5.07%,现有项目的股权利率设定为3.51%,这无疑是一项进步。然而,这很难解释实际收益率,有时甚至超过24%,这表明网络运营商在成本管理方面拥有相当大的操作空间。2025年,《明镜周刊》曾报道,一些网络运营商故意在监管期的参考年份虚报成本,以便随后多年从已确认的收入中获利——联邦网络管理局计划通过将监管期缩短至三年来应对这一系统性问题。.

 

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结构性融资问题:当每个人都想省钱时,谁来买单?

除了眼前的效率低下之外,现有定价体系中存在的扭曲激励机制导致了网络成本融资方面存在着深刻的结构性问题。网络成本本质上主要是固定成本——即提供和维护基础设施的成本,无论实际用电量如何,这些成本都会产生。一公里电缆的成本几乎相同,无论其利用率是2%还是80%。.

然而,目前的电网收费体系主要基于能源消耗量——即输送的千瓦时数——来确定缴费义务。这造成了分配问题,并且随着产消者渗透率的提高而加剧。拥有光伏系统和家用储能装置的家庭消耗的电网供电量显著减少,但他们仍然会使用电网——用于并网、作为备用电源以及夜间用电。因此,即使他们继续使用电网基础设施,甚至在某些情况下还会增加电网的负担,他们支付的电网费用也较低。能源经济学家莱昂·希尔斯(Lion Hirth)指出,家庭自发电的私人价值约为每千瓦时30美分——即通过自用节省的电费——而电网电力的经济价值通常不到每千瓦时5美分。这其中的差价实际上是一种隐性补贴,由那些无法自行发电的人承担。.

在工业电网收费优惠方面,问题更为突出。根据《电网收费条例》第19条所谓的“基荷优惠”,维持稳定用电负荷的大型工业用户可获得大幅电网收费折扣——每年总额约为14亿至15亿欧元。这些成本最终转嫁给了家庭用户和不享受优惠的中型企业。这并非小事:对于普通家庭而言,这意味着每年要额外承担约32欧元的负担。2024年9月,欧洲法院裁定2012年和2013年类似的豁免属于非法国家援助,导致数十亿欧元的赔偿金被追缴。然而,类似的优惠政策以略微修改的形式仍然存在。.

如果电网收费更多地按照容量原则而非能量原则来构建——也就是说,基于备用容量而非实际输送的电量——那么这将大大接近于基于“污染者付费”原则的成本分配。这虽然不会带来总体成本的节省,但能够实现更公平的负荷分配,并消除导致电网融资基础逐步萎缩的激励机制。.

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要正确理解这场辩论的背景,对各种成本情景的深入理解至关重要。德国能源与水务局(BDEW)的研究报告——该报告警告电网收费将翻倍——并非源于对电网实际成本建模的特定误差,而是基于对这些成本未来分布的假设。具体而言:如果假设私人发电的自用量持续显著增长,工业用电特权保持不变,且电网收费结构基本不变,那么剩余可收费千瓦时的特定电网收费将不成比例地上涨。.

这是一种经济上的自我实现的预言:由于现有体系产生了扭曲的激励机制,越来越多的消费者转向自用,而自用是免费的。由于收费用电量基数不断缩小,固定成本必须分摊到越来越少的千瓦时电量上。由于每千瓦时电价不断上涨,自给自足的诱惑力也随之增强。如果政治意愿到位,只需进行简单的监管调整,就能打破这种恶性循环。麦肯锡的预测和电网发展规划预计,到2037年,净电力消耗量将进一步增长至1000太瓦时。如果采用基于污染者付费原则的综合评估机制来制定电网收费标准,那么即使绝对成本上升,加上消耗量翻番,平均每千瓦时电价也将保持稳定。.

监管架构:需要做出哪些改变

3EPunkt 的分析,以及联邦网络管理局的几项相关研究和声明,清晰地描绘了必要的改革措施。这些措施并非技术革命,而是监管调整,而这些调整在其他国家早已是惯例。.

首先,激励机制需要进行根本性调整。数字化、灵活性提升和电网利用率提高,从监管角度来看,其吸引力至少应与传统的容量扩张相当。德国联邦网络管理局已在其2027年后的新规中迈出了初步步伐——将监管周期缩短至三年并加快成本调整,这些都是合理的措施。然而,这些措施并未解决数字化投资缺乏积极激励的根本问题。德国国家能源署(dena)于2025年夏季发布的《配电网络研究II》明确建议,允许永久使用灵活性,而无需直接承担扩容义务,并通过监管来体现数字化的成本。.

其次,全国范围内具有约束力的电网运行技术和程序标准早已迫在眉睫。变压器、开关设备和电网组件的通用标准、统一的数据接口、标准化的业务流程以及共享的软件平台,仅通过规模经济和消除并行结构就能节省数十亿美元,而无需任何电网运营商合并或放弃其法律独立性。基于此,dena 研究二提建议加强电网运营商之间的合作,并组建能力集群和合资企业。.

第三,必须将网络运营商的股本回报率提升到与受监管垄断业务的实际风险结构相匹配的水平。梅耶尔设定的基准——约8%的股本回报率——仍然足以筹集资金,满足未来几年大规模的网络投资需求。必须强调的是:不能削弱网络运营商的实力。其目标是获取监管租金,这些租金并非源于经济表现,而是源于系统性缺陷。.

第四,电网收费结构亟需根本性改革。更注重绩效导向——即优先考虑电网预留容量而非输电量——将有助于稳定电网融资,减少自用电特权,并对特殊行业法规进行重大修订。汉斯·伯克勒基金会宏观经济与商业周期研究所(IMK)计算得出,到2045年实现脱碳目标需要对德国电网基础设施进行总计约6510亿欧元的投资。这些投资必须获得资金,但必须以公平的方式进行,而不是通过增加补贴和豁免来损害大多数人的利益。.

投资需求与效率潜力:并非矛盾,而是统一体

政治辩论中一个常见的误解是,那些要求提高效率、降低成本的人是在质疑电网扩建的必要性。这是错误的。本文的分析恰恰相反:更高效的电网运行能够实现更快、更经济的电网扩建,而不是减少扩建。.

如果通过数字化和灵活性提高现有电网容量的利用率,就可以在需要新增物理容量之前接入更多的光伏系统、热泵和充电站。如果电网规划能够协调一致并基于标准化数据(正如dena第二期针对电力、供热和天然气行业的联合建议),则可以避免并行基础设施建设,并加快审批流程。如果电网运营商在区域网络中开展合作并进行联合采购,则可以更有效地解决技术工人短缺问题,并更好地弥合关键部件的供应瓶颈。.

IMK的报告显示,与2023年的水平相比,年度电网投资必须至少增长127%——从当时的约150亿欧元增至如今所需的340亿欧元。这是一项巨大的财政挑战。拒绝改革不仅不会减轻挑战,反而会加剧挑战。每年,扭曲的激励机制导致电网利用率低下,碎片化阻碍了效率提升,这不仅会延缓能源转型,还会增加所有利益相关者的成本。.

政治家的责任:自然垄断需要真正的监管。

在市场经济中,电网是一个特例。通常情况下,竞争能够提高效率并降低价格,但在电网中,竞争却因结构性原因而无法实现。家庭或企业无法更换电网运营商,也无法进行价格谈判或转向更便宜的供应商。这种权力失衡正是国家必须通过监管来制衡电网的核心经济原因——而监管的目的是为了维护公众利益,而非垄断者的利益。.

然而,近年来,德国政界实际上屡次将电网运营商和大型工业用户的利益置于大多数用户的利益之上。联邦网络管理局与新联邦政府之间关于基荷特权改革的争论便是一个典型的例子:联邦网络管理局局长克劳斯·穆勒公开批评现行的工业特权制度过时,因为它补贴的是持续的电力消耗,而不是鼓励灵活、缓解电网负荷的用电模式。而联邦政府则出于对受影响工业部门的考虑而犹豫不决。最终的结果是,每年高达15亿欧元的补贴都由其他所有电力用户承担。.

这种拒绝改革的现象是系统性的。联邦网络管理局自身也承认,旨在从2027年起更加灵活、更利于投资的新监管框架,仅靠渐进式调整无法解决根本的结构性问题,例如缺乏数字化激励机制、网络运营碎片化、收益过高以及成本分配不公。即使短期内会遇到阻力,也需要一项政治决策来持续推进改革议程。.

欧洲竞争难题:其他国家做得更好的地方在哪里?

与邻近的欧洲国家相比,情况令人警醒。荷兰、丹麦、法国以及斯堪的纳维亚半岛的大部分地区,电网运营商的数量明显更少,技术标准更加统一,数字化电网管理体系也更加完善。在这些国家,智能电表并非未来项目,而是现实。因此,这些国家将可再生能源并入配电网络的速度更快,成本效益更高。.

对德国而言,这并非仅仅是一个学术问题。作为工业基地,德国在吸引投资方面要与那些能源成本更低、电网基础设施更可靠的地区展开竞争。一家公司如果选择在荷兰或瑞典使用电网,不仅电费更低,还能受益于数字化控制的灵活电网,那么它在成本结构上就比德国竞争对手更具优势。因此,围绕德国能源转型“高成本路径”的争论具有国际竞争层面,而这一层面在德国国内政治讨论中往往被忽视。.

德国的改革并非毫无希望。技术诀窍已经具备,有效监管的制度基础也已建立,效率提升潜力的研究也已明确。所缺乏的是挑战现有既得利益、终结过去几十年在德国电网运营结构中根深蒂固的监管租金的政治勇气。.

能源转型与停滞之间:风险何在?

交通和供暖的电气化不再是未来的愿景,而是正在进行的经济和社会转型。未来几年,数百万台热泵、电动汽车和充电站将接入电网。输电系统运营商TransnetBW的“2050年电力充足性”研究表明,到2050年,拥有自主发电和储能设施的灵活、市场导向型家庭,仅通过智能负荷管理,就能为欧洲节省高达110亿欧元的经济成本。而这一切的潜力,只有在数字化、智能控制的配电网络中才能得以实现。.

由26家配电网络运营商参与的dena配电网络研究II预测,到2045年,一家具有代表性的配电网络运营商的跨部门投资需求将比目前水平高出85%至123%。尽管市政财政紧张、技术工人短缺且资本成本不断上涨,但这些投资仍需妥善管理。若不进行结构性改革以释放现有效率潜力并改善投资环境,这一挑战几乎无法克服。.

3EPunkt 的研究表明,到 2045 年,每年可节省 124 亿欧元,这乍听起来或许有些抽象。但具体而言,这意味着数百万家庭的电网使用费用将降低,工业企业的能源成本也将下降,市政当局和公共事业部门将有更多投资空间。能源转型并非仅仅依靠电网成本就能成功,而是需要通过更经济高效、更现代化的电网才能加速推进。实现这一目标的关键不在于技术奇迹,而在于早就应该做出的政治决策——面对德国能源供应史上规模最大的基础设施转型,这些决策已刻不容缓。.

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