這個世界正在重新電氣化。國際可再生能源署（IRENA）的預測數據顯示，到2050年，全球發電量將達到47.9萬億千瓦時，年均增速2%，可再生能源發電屆時將可以滿足全球電力需求的80%，而“再電氣化”則是這個革命性劇變的關鍵法寶。再電氣化不僅僅是對化石能源在消費環節的替代，更體現在生產環節全產業鏈的能源轉型當中的深度應用。中國社會科學院《2019年世界能源藍皮書》指出，再電氣化水平的提高主要依靠三個途徑：智能電網、可再生能源（發電）以及電動車的普及。而數字化轉型則如影相隨，增加了再電氣化的強勁動力。那么，作為歐洲經濟火車頭和未來發展標桿的德國是如何實現再電氣化的呢？

德國再電氣化之路從退煤開始

2019年初，德國總統施泰因邁爾（Steinmeier）從礦工手中接過最后一塊煤炭，德國境內最后一座硬煤礦——位于魯爾區的哈妮爾煤礦，正式關閉，這標志著硬煤開采在德國正式成為歷史。此舉正是德國實現能源轉型雄心和目標的一個縮影。在這之前，2016年5月，德國太陽能和風能達到峰值，可再生能源提供了87.6%的能源需求，創下了歷史性的紀錄。這也讓德國提出的基于可持續發展的能源政策能源轉型(Energiewende)看到了勝利的曙光。

而這一切都要回溯到本世紀初，德國政府基于應對氣候變化、避免核風險、改善能源安全以及保障經濟競爭力和增長開始大力推行能源轉型。2000年德國頒布了《可再生能源法（EEG）》，明確了可再生能源在能源結構中的重要地位，以及它在能源市場投資保護原則中以及能源生產過程中的優先地位。在能源轉型框架下，到2035年德國55-60%的電力將來自可再生能源，到2050年可再生能源的發電占比將達到80%。在能源轉型之初，很多歐洲國家都不以為然。例如核電能源占絕對優勢的法國認為核電的安全性是可以保障的，德國的做法過為謹慎。然而，從近些年德國能源供給領域的變化來看，這些目標正在雖有曲折，卻朝向未來的光明逐漸接近。

盡管在文獻研究中，德國本土并沒有再電氣化（Reelektrifizierung）這個概念。然而，其能源轉型政策所涉及的所有工作領域幾乎都指向了再電氣化的三個關鍵途徑和核心領域，致力于從能源生產再電氣化領域實現水能、風能、太陽能等清潔能源的大規模開發和利用，并完成終端消費電能對煤炭、石油等化石能源的深度替代，從而完成德國乃至歐洲的氣候保護長期目標。

智能電網重新連接行業

在“再電氣化”（即從燃料供應轉型為電力供應）的浪潮中，隨著新能源電力逐漸運用在能源密集型的供熱、運輸和工業生產上，電力供應過程中將需要越來越多的新技術和規則。在德國的能源轉型中，行業耦合是其中關鍵的一步。

行業耦合是指將能源消耗部門-建筑物（供暖和制冷）、運輸和工業等部門-與電力供能相互連接（整合）。它不僅是通過電力供能將傳統的用能行業實現“脫碳”的目標，并且能夠通過結合儲能技術，解決在能源轉型的過程中新能源并入電網造成的一系列供需不匹配的問題。因此，行業耦合概念的興起和儲能的爆發，將會是其能源行業發展中至關重要的一步。德國的能源轉型主要工作之一集中在其電力生產領域，期待可再生電力逐步替代傳統能源與出于安全原因廢棄的核能供能。截止2018年中，可再生能源在總電力中占據36％的份額。而在其他領域，尤其是建筑和運輸，其能源消耗仍主要依賴化石燃料，可再生能源僅占13％。而如果能將行業電氣化帶入這些領域，將會對這些產業造成革命性的影響。 

使運輸行業脫碳的關鍵技術包括使用壓縮天然氣（CNG）、生物燃料、電池、氫氣或合成燃料。而熱泵被認為是將供暖行業整合到電力能源系統中的關鍵技術。熱泵裝置利用來自外部空氣，地熱或地下水的熱量來利用電力來循環熱/冷液體。熱泵的安裝須與建筑物隔熱同步進行，以確保減少能量損失并使整個系統變得異常高效。

產業間的耦合效應會進一步提升整個能源系統的穩定性和靈活性，解決目前存在的由于能源供給介質不同所產生的差異化問題。在德國，它勾畫了可行的藍圖，并且邁出了未來能源系統探索的第一步。與此同時，而政策層也極力促成整個經濟體當中的參與方都將電力作為默認的供能方式，提升能源的利用效率，根據效益最優分配全國范圍內的儲能和資源，在再電氣化的前提下，能源利用效率將會再上升一個層級。

儲能新飛躍提速再電氣化進程

傳統電力系統因為其發電可根據用戶需求進行調整，無需太多儲能容量。但隨著可再生能源的并網利用占比逐漸在德國加大，情況發生了不可忽視的變化。例如：因為風力渦輪機和太陽能光伏發電系統的發電量對于天氣的依賴性較強，加上分布式發電系統的多元化，各種電力并網的協調控制也越來越動態化。因此，大力發展清潔能源，大容量儲能必不可少。除了能夠保障大量可再生能源電力的消納以外，儲能技術還能完美的起到供給側的行業耦合的作用。因此，從新能源消納的角度來看，在能源轉型的下一個階段，儲能技術無疑會是行業耦合關鍵突破口。

由于投資和運營成本問題，在未來可以預見的幾十年里，大規模的儲能設施只能在一些示范項目中探索前行。因此，無數的小型家用儲能設備和電動汽車電池作為儲能設備，則成為了未來的大容量儲能需求的較大可能性，并有望在德國推開。或者換一種角度，可再生能源的份額不斷上升，使得整個能源系統的趨勢也是從一個高度集中的能源系統向分散、靈活和可再生的分布式能源系統進行轉變，家用儲能設備和電動汽車的分布式儲能恰恰可以提供這種轉換所需的靈活性。

據麥肯錫預測：“到2035年，基于設計的進步、規模經濟和流程的簡化，儲能系統的總成本將下降50%至70%?！眹H可再生能源協會（IRENA）預計，到2030年，安裝電池的價格將下降50%到66%。歐洲經濟研究中心(ZEW)的德國能源行業專家預計，鑒于市場力量，以及能源轉型在交通和供暖領域的不斷擴張，未來幾年對電力存儲的需求將大幅增加。目前，大約一半的新住宅太陽能光伏系統都配有儲能電池系統。據亞琛工大的研究顯示，越來越多的家庭表示，電價越來越高，為了削減電力支出，降低對電網的依賴性，更愿意使用光伏儲能系統。

太陽能行業協會（BSWSolar）預計，家用電池將繼續迅速普及，價格進一步下跌將使經濟形勢向更有利于戶用儲能系統普及的方向轉變，德國有可能在2020年突破20萬個系統的門檻。此外，在2000年初建造的數十萬個屋頂光伏系統在運行了近20年之后，將達到支持費用(即所謂的上網電價)的臨界點，這些系統將繼續以接近于零的成本發電，這使得家用電池的普及可能會進一步加速。

與此同時，德國公用事業公司，特別是電力公司也在逐漸學會適應未來能源系統的靈活發展，加強風險管理和應對能力。目前發展得比較成熟的一種創新商業模式就是合同能源管理商業模式，即：能源服務商可以為業主提供設備管理和交易管理，在保障業主的收益的情況下，收取一定量的服務費或者按比例提成。一些德國比較大的公用事業公司（如EnBW），會向用戶便宜出售或租賃自己的家用光伏系統和儲能設備，以獲取管理那些設備的權限，這樣就完美的創造了完全屬于自己的能源社區，占據當地的能源服務市場。

數字化技術再添翅膀

智能家居、大數據算法和智能電網等領域的規范標準，也促進著前沿技術走向應用。伴隨著數字化的浪潮，能源和資源得以智能化分配，效率得到空前的提升，能耗成本也大幅下降。在德國，“能源轉型”也可以被看做有史以來最大的國家層面的信息技術升級項目：聯邦經濟能源部（BMWi）能源產業的數字化轉型是“能源轉型”的一個組成部分。

德國交通業界認為，數字化技術應用的最革命性的變化將發生在道路交通和運輸領域。無處不在的互聯和自動化技術可能從根本上改變人和貨物的運輸方式。自動化、互聯網、電力與共享（ACES）技術將對未來交通運輸業的能源消耗和碳排放產生深遠影響。

建筑領域的樓宇智能技術，如智能恒溫器和照明，預計將在2017-2040年，數字化技術獎顯著降低住宅和商業建筑的能耗。到2040年，預計累計節能將達到65萬億千瓦時，相當于非經合組織（OECD）國家2015年的終端能源總消耗。

在電力行業，數字技術可以通過四個方面降低電力系統成本：節約運維成本；提升發電以及電網效率；減少意外停機；以及延長設施的使用壽命。采用數字化技術，可使2016-2040年的年發電成本降低800億美元，相當于全球發電總成本的5%。

石油和天然氣業界一直有使用數字技術的歷史傳統，尤其在生產鏈上游，數字技術潛力巨大。例如，在生產系統中引入微型傳感器和光纖傳感器可以提高產量或總體油氣回收率；使用自動鉆機和機器人來檢查和修理水下基礎設施、監測管道和油罐。在未來，更多的可穿戴設備、智能機器人和人工智能技術將應用于石油和天然氣工業。數字技術的廣泛應用，可使油氣工業生產成本降低10%-20%，可采油氣資源增加5%左右。

再電氣化的重頭戲：德國汽車產業巨頭追趕純電動車制造

目前，德國大約五分之一的溫室氣體排放來自交通運輸。雖然機動車能源效率顯著提升，但是其節能減排效果被運輸能力、發動機功率和機動車重量的增加所抵消。對此德國政府在氣候保護計劃2050中定下的中期目標是，到2030年交通部門的溫室氣體排放應降低40%-42%。

從技術特點和發展趨勢來看，發展純電池電動汽車是未來交通轉型的核心。圍繞電動汽車，德國政府將在稅收、基礎設施建設、購買補貼政策、制造與回收再利用、創新出行模式方面給與政策扶持，同時兼顧航空、海運的低碳轉型，并加強以歐盟范圍為重點的國際合作，共同推進德國交通轉型。

德國汽車是真著急了。德國汽車工業協會（VDA）在2019年4月召集主要汽車制造商以及零部件供應商的高層舉行技術大會，德國汽車業代表人物齊聚一堂，對該國車輛電氣化技術的發展路徑進行探討。汽車廠商一致認同未來交通系統將全面實現電氣化。據德國《商報》報道，在VDA技術大會后，大眾、寶馬和戴姆勒三家德國車企巨頭的掌門人又舉行了電話會議共同討論并最終達成共識，即中短期內，德國汽車業的未來將屬于電動汽車。據悉，大眾、寶馬和戴姆勒的掌門人迪斯、科魯格以及蔡澈一致同意，未來10年，電動汽車將成為德國汽車制造商遵守歐盟環保法規最主要的技術。VDA會長恩哈德·馬特斯也表示，未來3年，德國汽車業將投資近600億歐元于電動汽車和自動駕駛領域，以確保德國汽車工業未來的競爭力。

汽車巨頭們還大聲疾呼，在整個歐盟采取適當的行政措施，來推動電動汽車產業的發展。他們認為，政府層面，為實現歐盟碳減排目標，德國將新能源汽車作為未來主要的發展方向是一個不二之選。與此同時，默克爾政府2019年11月初宣布，將投入35億歐元擴建電動汽車公共充電樁，爭取2030年建成100萬個充電樁。德國目前充電樁總數僅有2.1萬個。其基本邏輯則是，預計到2030年，德國預計將擁有700萬至1000萬輛電動汽車。

2020年3月6日，麥肯錫在其發布的2020《電動汽車指數》報告中則對此做出了大膽假設：德國在電動車制造方面將超過中國。麥肯錫預計到2024年，德國汽車制造商在全球電動汽車產能方面的市場份額將從去年的18%升至29%，憑借超170萬輛的電動汽車產能，德國最早在2021年就可成為全球市場的領導者，并領先于中國。德國政府也將為購買電動汽車和混合動力汽車的消費者提供高達6000歐元的補貼，并承諾大力擴展該國的充電基礎設施。當然，麥肯錫的研究不包括特斯拉計劃在柏林附近開設的千兆工廠的潛在產量，也未考慮新冠病毒疫情對市場的潛在影響。如果加上特斯拉柏林超級工廠和寧德時代在東部的圖林根州建造的為德國汽車制造商提供低成本的動力電池廠，則會更加讓德國在電動車時代加速前進。

明鏡在線分析認為，以特斯拉為代表的“新勢力”和傳統的汽車工業，誰將在電動汽車產業發展上更具優勢，現在還很難說。像大眾汽車這樣的百年老店，其優勢在于大規模量產和質量，而號稱顛覆汽車產業的特斯拉，其特長在于駕駛方式、計算機技術和互聯網。大眾汽車CEO赫伯特·迪絲（HerbertDiess）也表示，大眾汽車的優勢在于硬件，特斯拉的優勢在于軟件，兩者有廣泛的合作空間。大眾汽車將與馬斯克會談，討論合作、入股的可能性。

尾聲：德國再電氣化與中國新基建誰是未來之路？

不難看出，氣候和環境保護急先鋒德國，正在快馬加鞭的用能源轉型下的再電氣化為人類未來探新路，一條通過再電氣化走向可持續發展的路，一條通往氣候保護為終極目標的全新的經濟和社會發展之路。

巧的是，中國在疫情還未完全被撲滅的時候，剛剛公布了新基建戰略，包含：5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網。如果單單從以上名稱還不能看出它與德國再電氣化之間的區別的話，那么在應用層面則可以更加清晰的看到德國的再電氣化之路和中國的新基建戰略或有異曲同工之處。簡單來說，5G基建對應的是車聯網、物聯網、工業互聯網、企業上云、人工智能和遠程醫療等；特高壓對應電力行業和智能電網的再電氣化；城際高速鐵路、軌道交通和新能源汽車充電樁，則與交通領域的再電氣化對應；大數據中心對應的則是金融、安防、各行業業務管理以及個人生活的數字化支撐；人工智能也與智能家居、服務機器人、一定設備和自動駕駛等領域對應；工業互聯網則直接針對企業內的智能生產，企業價值鏈之間的協同，及企業與終端的個性化定制和互動。而以上每一個領域的每一項都或多或少可以用再電氣化涉及的技術進行支撐或者再定義。

與德國和歐盟官方欽定的競爭對手暨合作伙伴的中國相比，德國再電氣化與中國新基建看上去走向了相同的道路。