德國的棄風(fēng)棄光率僅1%左右，在高裝機(jī)容量的前提下，可以達(dá)到如此高的消納率，首先與德國完善的基礎(chǔ)設(shè)施分不開，新能源的發(fā)展必是與電網(wǎng)建設(shè)相匹配，此外市場機(jī)制在德國新能源的消納上也發(fā)揮了不可替代的作用。

　　眾所周知，在歐洲能源交易所中的“優(yōu)先排序原則”下，可再生能源可以憑借其極低的邊際成本更加容易地被交易出去。此外調(diào)頻市場機(jī)制與可再生能源直接上市交易機(jī)制也極大地促進(jìn)了新能源的消納。

　　精準(zhǔn)預(yù)測

　　可再生能源特別是風(fēng)電，光伏等發(fā)電受氣候與天氣影響較大，在一天內(nèi)可能波動幅度巨大，其不穩(wěn)定性與不可靠性是造成其無法大規(guī)模消納的重要因素。如果能提前相對精確預(yù)測出可再生能源特別是風(fēng)電光伏的當(dāng)日發(fā)電功率曲線與用電負(fù)荷曲線，那么就可以根據(jù)預(yù)測曲線提前安排火電等傳統(tǒng)化石能源發(fā)電廠的發(fā)電計(jì)劃，以達(dá)到最大幅度消納新能源的目的。

　　目前國內(nèi)可再生能源發(fā)電特別是對風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測尚處于起步階段，對風(fēng)力發(fā)電的錯(cuò)誤估計(jì)，往往導(dǎo)致大規(guī)模棄風(fēng)。反觀德國，截至2014年年底，風(fēng)電裝機(jī)容量38115兆瓦，而棄風(fēng)率卻不到1%，如此高的消納利用率，得益于各個(gè)輸網(wǎng)公司對其控制區(qū)域內(nèi)風(fēng)電相對精確的預(yù)測。

　　右圖為德國四大輸網(wǎng)公司之一AmprionGmbH，對其所負(fù)責(zé)區(qū)域1月17日子夜至凌晨3時(shí)風(fēng)力發(fā)電功率的預(yù)測值與實(shí)測值對比。從圖中可以看出，這一時(shí)段的偏差一直在15%左右波動，基于這種精度的預(yù)測，再依托調(diào)頻市場，就可以達(dá)到對風(fēng)能幾乎完全的消納。

　　在德國四個(gè)大輸電區(qū)域中，由相應(yīng)的輸網(wǎng)公司負(fù)責(zé)維持電網(wǎng)穩(wěn)定。廠網(wǎng)分離之后輸電公司必須向調(diào)頻市場購買平衡電力，以平衡計(jì)劃與實(shí)際之差。目前一次，二次，三次調(diào)頻能量可以按需拍賣，其中除一次調(diào)頻由于無法計(jì)量而按功率收取費(fèi)用外，其余兩種調(diào)頻皆按功率與電量進(jìn)行二元計(jì)費(fèi)。由輸網(wǎng)公司向相應(yīng)的調(diào)節(jié)商支付。同時(shí)由于德國存在四大輸電網(wǎng)區(qū)，各個(gè)輸電區(qū)域之間也會在進(jìn)行一些平衡。

　　同時(shí)，每個(gè)大輸電區(qū)又由許多平衡基團(tuán)組成，每個(gè)區(qū)域100個(gè)到200個(gè)不等。平衡基團(tuán)是德國電網(wǎng)調(diào)節(jié)中虛擬的基本單元，在此單元中，所有的終端用戶消耗電量、產(chǎn)電商發(fā)電量以及輸入輸出電量必須達(dá)到平衡。單元內(nèi)發(fā)電量，耗電量，流入流出電量都由平衡基團(tuán)責(zé)任方負(fù)責(zé)預(yù)測與經(jīng)營，并且受到區(qū)域輸電網(wǎng)公司的管理。平衡基團(tuán)可大可小，在德國任何一個(gè)參與電力交易的能源公司，必須擁有至少一個(gè)平衡基團(tuán)，所以平衡基團(tuán)責(zé)任方可以是單純一家發(fā)電廠，也可以是負(fù)責(zé)給一片小區(qū)供電的能源公司。平衡基團(tuán)責(zé)任方必須每天預(yù)測自身區(qū)域內(nèi)流入與流出的電量，并制成計(jì)劃上交給輸網(wǎng)公司，而輸網(wǎng)公司會根據(jù)這些表格在內(nèi)部平衡之后做出全區(qū)域的計(jì)劃。

　　每當(dāng)實(shí)際流入流出平衡基團(tuán)的電量與計(jì)劃表發(fā)生偏差，平衡基團(tuán)責(zé)任方就必須向其所在輸電區(qū)域的輸電公司購買平衡電力，而價(jià)格由輸電公司在二次調(diào)頻與三次調(diào)頻中的投入計(jì)算得出。在德國無論是正向平衡電力，還是逆向平衡電力的費(fèi)用是一樣的，都按照平衡電力的電量價(jià)格的加權(quán)平均值計(jì)算得出。而這個(gè)值，往往遠(yuǎn)大于在歐洲電力交易市場中的交易電價(jià)。

　　由此可見，一個(gè)平衡基團(tuán)責(zé)任方的預(yù)測準(zhǔn)確與否，會直接影響到其在電力交易中的盈利。同時(shí)輸網(wǎng)公司的盈利也一定程度上與之相關(guān)，當(dāng)大輸電區(qū)的整體偏差較大時(shí)，會使輸網(wǎng)公司在一次調(diào)頻上的投入增大，對于這一部分支出，輸網(wǎng)公司不能從與下面的平衡基團(tuán)責(zé)任方的交易中得到補(bǔ)償，這就驅(qū)使輸網(wǎng)公司對其管理的平衡基團(tuán)責(zé)任方加強(qiáng)管理。由此，精準(zhǔn)預(yù)測負(fù)荷與發(fā)電量，尤其是不穩(wěn)定的新能源的發(fā)電功率，成為輸網(wǎng)公司與平衡基團(tuán)責(zé)任方的利益訴求，大大提高了二者預(yù)測的積極性。提高了預(yù)測精度后便可以大大減少擁堵的可能性，增加新能源的消納。

　　上市交易

　　從2000年起的EEG（可再生能源法）對可再生能源承諾了20年補(bǔ)貼上網(wǎng)電價(jià)不變，這在當(dāng)初可再生能源發(fā)電，特別是光伏發(fā)電，成本較高的時(shí)候極大地刺激了市場投資建設(shè)的積極性，同時(shí)帶動了整個(gè)新能源行業(yè)的發(fā)展，包括咨詢、設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等，推動了光伏等組件的量產(chǎn)。高額并且20年穩(wěn)定的補(bǔ)貼一方面是對社會資本的無風(fēng)險(xiǎn)收益承諾，但另一方面也使得可再生能源分?jǐn)傎M(fèi)節(jié)節(jié)上升，造成終端電價(jià)的上升，并且每年的分?jǐn)傎M(fèi)都將之后20年的長度疊加，形成巨大的補(bǔ)貼慣性。不得不承認(rèn)，這是一種過于激進(jìn)的補(bǔ)貼機(jī)制，但在十幾年前光伏成本是煤電10倍，核電激進(jìn)地被逐年關(guān)停的情況下，如果不使用這種激進(jìn)的補(bǔ)貼機(jī)制很難刺激可再生能源行業(yè)的興起。這當(dāng)然是后話，沒有人能做這種假設(shè)。

　　至2012年，可再生能源發(fā)電已經(jīng)達(dá)到德國發(fā)電總量的23%，同時(shí)光伏風(fēng)電的波動性與需求的偏離也在電力交易市場上越來越頻繁出現(xiàn)的負(fù)電價(jià)顯現(xiàn)出來。2011年EPEX現(xiàn)貨市場上負(fù)電價(jià)出現(xiàn)了3次，而到了2012年負(fù)電價(jià)出現(xiàn)了45次。解決這些時(shí)間上的局部供大于求，引導(dǎo)可再生能源發(fā)電合理匹配用電，只能用市場化的手段，這樣的背景促使了德國自2012年起對EEG的一項(xiàng)大改革——逐步強(qiáng)制可再生能源發(fā)電市場化交易。

　　可再生能源市場化交易(Direktvermaktung)，是指可再生能源發(fā)電在交易市場上賣出，除獲得交易價(jià)格的收益之外，還能獲得額度市場化交易獎(jiǎng)金。市場化交易獎(jiǎng)金分為兩部分，一部分為該類可再生能源固定上網(wǎng)電價(jià)與該類可再生能源當(dāng)月市場交易平均價(jià)格的差值；一部分為管理獎(jiǎng)金，用于補(bǔ)充該類可再生能源發(fā)電商進(jìn)入市場化交易所付出的管理成本，金額由政府制定，逐年降低。市場化交易獎(jiǎng)金發(fā)放和結(jié)算機(jī)制與原來固定上網(wǎng)電價(jià)相同，由電網(wǎng)企業(yè)計(jì)量、發(fā)放，全國總計(jì)后以可再生能源分?jǐn)傎M(fèi)的形式分?jǐn)偟浇K端電價(jià)中。

　　首先，鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電適應(yīng)供求關(guān)系。當(dāng)發(fā)電商在市場上賣電的交易價(jià)格高于當(dāng)月市場交易平均時(shí)，所獲總收益高于固定上網(wǎng)電價(jià)，反之，當(dāng)發(fā)電商在市場上賣電的交易價(jià)格低于當(dāng)月市場交易平均價(jià)時(shí)，所獲總收益低于固定上網(wǎng)電價(jià)。這就激勵(lì)了發(fā)電商在供小于求、電價(jià)較高的時(shí)候多發(fā)電，甚至發(fā)電商會為光伏安裝儲能設(shè)備，從而主動使清潔能源的發(fā)電以需求為導(dǎo)向。

　　其次，鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電商進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測。管理獎(jiǎng)金是用來彌補(bǔ)發(fā)電商進(jìn)入交易市場，培養(yǎng)相應(yīng)人才，預(yù)測、交易、結(jié)算等的管理成本。其中大部分增加的管理成本來自于可再生能源的預(yù)測。為了在交易市場上賣出最好的價(jià)格，發(fā)電商會主動對可再生能源發(fā)電進(jìn)行更精準(zhǔn)的預(yù)測。由于光伏、風(fēng)電的預(yù)測工作比水電、生物質(zhì)等難度和成本要大，因此光伏、太陽能發(fā)電市場化交易的管理獎(jiǎng)金要高于其他可再生能源，最高比例在剛推出可再生能源市場化交易的2012年，風(fēng)電、光伏管理獎(jiǎng)金為1.2歐分/度電，而水電、生物質(zhì)等的管理獎(jiǎng)金為0.3歐分/度電。

　　再次，鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)測調(diào)控裝置的安裝。在固定上網(wǎng)電價(jià)時(shí)期，可再生能源發(fā)電設(shè)備幾乎沒有加裝遠(yuǎn)程測控裝置，其發(fā)電量無法進(jìn)行調(diào)節(jié)。進(jìn)入市場化交易后，發(fā)電商有了動力為發(fā)電設(shè)備加裝調(diào)控裝置。而這些調(diào)控裝置不僅使得發(fā)電更加以需求為導(dǎo)向，更為可再生能源發(fā)電參加調(diào)峰調(diào)頻奠定了基礎(chǔ)。

　　接下來，降低可再生能源分?jǐn)傎M(fèi)。由于開展了市場化交易后可再生能源的發(fā)電以需求為導(dǎo)向，從總量上來說可再生能源發(fā)電在交易市場上獲得了更高的售電價(jià)格，從而減少了最終會施加到可再生能源分?jǐn)傎M(fèi)中的補(bǔ)貼。如2012年新建的光伏發(fā)電設(shè)備的平均固定上網(wǎng)電價(jià)為21.7歐分/度電，平均市場化交易獎(jiǎng)金僅為15.1歐分/度電。

　　最后，促進(jìn)了集成商的形成。并非所有的可再生能源發(fā)電商在規(guī)模上或者人力上都能夠進(jìn)入電力市場交易，因此小型的發(fā)電商會將其發(fā)電委托給集成商代理在市場上的售電。這些集成商也會以專業(yè)的預(yù)測和交易服務(wù)一方面能將分散的可再生能源發(fā)電打包起來在交易市場上交易降低風(fēng)險(xiǎn)，另一方面與需求側(cè)資源聯(lián)合起來形成虛擬電廠自我平衡。根據(jù)弗朗霍夫研究所的調(diào)研，一些集成商在2013年對于風(fēng)電、光伏的預(yù)測質(zhì)量已經(jīng)能與輸電網(wǎng)運(yùn)營商媲美。

　　此外，德國可再生能源市場化交易的推出是逐步有序的。2012年起鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電商自愿在固定上網(wǎng)電價(jià)和市場化交易中二選一；2014年1月起，裝機(jī)大于750kW的新裝生物氣發(fā)電設(shè)備必須市場化交易；8月起，所有裝機(jī)在