*封面說明：德國上週綠能佔公用發電比重來到65%；
到了2030年，這將會是德國綠能的一年平均佔比，
上圖的風光電力輸出曲線將成為常態。
屆時德國的電網將會長成甚麼樣子？
能源轉型下，電網的未來？
德國能源專家：電網優先、儲能可先等等、政策支持度最重要
文／Tony Yen (媽盟特約撰述)
我的碩論指導老師Anke Weidlich週三（03/13）接受弗萊堡大學第六屆太陽能論壇（Solar Energy Forum）的邀約，分享了她對於能源轉型的看法。演講內容有很多值得參考的地方，可以給大家對能源轉型過程中一些基本概念更多的認識。
首先是關於能源轉型過程電網建置必要性的問題。目前德國能源專家有兩個主要說法：其一是電網優先論，「能源轉型、電網先行」，其二是區域儲能優先論，「我們可以不需要大型電網計畫，但不能沒有區域型儲能」。
「我自己是比較認同電網優先的看法，」老師在演講時說。主要的原因在於，電網是前期資本需求高、但使用期限亦長的基礎建設，「其實有些計算發現，2030年的再生能源目標去年從原本的50%提高到65%以後，德國屆時的輸電網建置需求並沒有因此顯著增加；眼光放遠，既然我們遲早會達到65%、甚至更高的綠能佔比，越早進行電網規劃是最合理的選擇。」
「另外，雖然目前能源轉型的討論中有一套論述認為，避免過多集中式電廠，發展分散式系統的話，可以降低大型輸電網的建置需求。」老師說到，「但是部門耦合（交通、供熱供冷的電力化）的程度也會影響不同區域之間進行整合的必要。一個分散式系統導向的電網如果有大量電動車在線上，輸電網的建置需求不會比集中式系統導向但缺發部門耦合的電網低。」老師分析，由於部門耦合是100%再生能源路徑下一個重要的發展趨勢，電網設置的工作因而是避不開的，無論電網朝集中式或分散式的方向皆然。
雖然老師認為目前強調區域系統內自給自足、供需平衡的區域儲能優先論並非她對未來最認同的想像，但該理論仍有其重要的地方。「確實，如果我們能找出輸電網中較脆弱的重點區域，策略性地設置儲能設施以在關鍵時刻提供必要的輔助服務，那就不需要那麼多的新增輸電網。」老師提到去年上線的特斯拉大電池，以及德國居家太陽能販售商Sonnen建立的虛擬電廠在這方面的成績。
演講中老師還提到另一個去年在德國能源轉型討論中很重要的未來儲能需求論戰。論戰的詳情可以參考我去年的文章〈能源轉型需要多少儲能設備？其實沒有很多！〉，簡單來說，有位能源轉型持懷疑論的學者當時提出「要達到2030年再生能源發展目標，要不需要驚人的儲能需求、要不風光機組必須大量削減出力，因此需要驚人的風光裝置容量」這樣的危言聳聽；作為回應，德國經濟研究院的學者們跑一遍未來可能的風光電力輸出曲線和殘載曲線後分析，說明只要在儲能和削減出力兩者間折衷，不論是儲能需求或風光削減率，都不會和單純擇一後的結果一樣極端。德國經研院的研究者們指出，這才會是能源轉型最有可能進行的方向。
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德國經研院2018年針對儲能需求和風光削減率兩者如何兼顧的研究中的成果之一：
即使可變型再生能源達到電力系統佔比的50%（大約是德國2030年的目標），
德國也只需要35GWh的儲能量需求，甚至還沒超過他們目前已有的抽蓄水力儲能量
（儲能裝置的輸出電功率需求部分，則會比目前的抽蓄水力儲能量略多）。
「所以說，至少在能源轉型中期以前，我們還不會看到大量新建儲能用來作為殘載平衡或季節性平衡的狀況發生；現階段新建的儲能系統，還是會以提供輔助服務為主要工作。」老師下了這樣的結論；這個結論，筆者之前在風險中心的共同邀稿〈打造新電力系統—彈性且永續的轉型展望〉中提到，也是包括國際能源總署等諸多機構都同意的能源轉型大方向。
國際能源總署2018世界能源展望報告中所提及的不同再生能源併網階段下，
電力系統彈性需求與來源；注意新一代儲能系統的引入要到階段四以後，
晚於傳統電廠調度彈性的提升和彈性再生能源等等措施的引入
進入現場提問的階段，有人提出德國人向鄰國買核煤等灰電的現象。「這是不是代表沒有核煤等等『基載』的支持下，德國的電網就無法運作？」
「我們當然可以尋求單一國家封閉電網下的能源轉型路徑，但這樣做沒有經濟效率。」針對這萬年考古題，老師的意見和筆者之前寫過的文章〈別再說德國都靠法國核電了！〉第二段類似，「其實電力進出口對所有參與者都是有利的，比如德國境內的核煤機組也是因為跨境電力交易，得以盡可能滿載發電，減輕發電成本。」以環境面來考量，維持核煤機組苟延殘喘是不是一件好事，值得討論；可以肯定的是，24小時固定滿載不變的發電模式，絕非能源轉型過程中電力系統所需要，甚至是會有礙於轉型進程的。
最後一個問題時，有人問老師德國能源轉型能帶給世界的啟示。「我覺得最重要的是，能源轉型只有廣泛民意基礎下才能順利推行。」老師說。「德國是在再生能源還很昂貴時投入這項工作，前期的成本因此比較高，但民意支持度一直存在，因此相對來說沒有遭遇太多困難；另一方面，雖然未來發電成本將會逐年降低，緊接而來的會是更多輸電網建置的需求，其實與社會的溝通反而更加重要。諸多衝突在未來幾年會慢慢浮現，當中的釐清和協調更需要在座的各位的幫忙。」
**延伸閱讀：能源轉型需要多少電網建設？一個德國仍在摸索的議題