每人一千瓦光伏研报07：公民电站和区块链技术助维也纳成为太阳能城市

2020-11-13 15:54

何继江

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一、维也纳光伏考察

二、奥地利:只要可再生电力,拒绝核电

三、正在成长为主力能源的光伏

四、维也纳公民光伏电站项目

五、维也纳光伏理财模式评析

六、基于区块链的电力交易创新

七、维也纳能源公司引领的维也纳模式评析

八、对中国的政策启发和建议

一、维也纳光伏考察

2020年7月25日,清华大学能源转型与社会发展研究中心的欧洲能源转型万里行考察团队对奥地利维也纳等城市进行了考察。在维也纳的城市低碳转型历程中,市民参与度非常高。本文将对维也纳的光伏理财项目及该项目是如何促进市民积极参与城市低碳转型建设的进行介绍。

多瑙河边的小镇,漂亮的屋顶光伏。我们要考察的公民电站就在100米外。

位于多瑙河边老厂厂区内的公民光伏电站。有护栏无法靠近,只能在外面查看。

护栏里的光伏板

该光伏电站位于一座热电联产电厂厂区内,这样的好处是并网很容易。这座电厂猜测属于维也纳能源公司(维也纳最大的能源供应商之一)。资料显示,该公民电站共有约2300块电池板,功率达450KW,发电直接为该地区的家庭和工业活动供电。

二、奥地利:只要可再生电力,拒绝核电1．奥地利概况

奥地利是一个位于中欧的内陆国家,但在历史上也被分类成西欧或者东欧的主权国家。奥地利与多国接壤,东面是匈牙利和斯洛伐克,南面是意大利和斯洛文尼亚,西面是列支敦士登和瑞士,北面是德国和捷克。首都兼最大城市是维也纳,人口超过860万。国土面积83,855平方千米,同时由于阿尔卑斯山的存在,奥地利成为了一个山地国,只有32%的国土海拔低于500米,最高点海拔3,798米。

奥地利曾是统治中欧650年到1918年哈布斯堡王朝的核心部分,维也纳是神圣罗马帝国和奥匈帝国的首都,并且奥地利在民族上属于日耳曼民族的居住地,和德国、瑞士、卢森堡同为德语区,在历史上和中欧及东欧的的匈牙利、捷克、波兰都有紧密的关联。如今的奥地利是一个半总统制的代议民主国家,下含九个联邦州。

奥地利2020年的人均国民生产总值达到46500美元,是世界上最富有的国家之一。其人类发展指数在2014年排世界第21位。同时自1995年以来就是欧盟成员,是OECD的创始国之一。1995年签订申根协议,1999年接受并于2002年起使用欧元。

2．奥地利的水电-欧洲电池

奥地利凭借阿尔卑斯山的水力资源大力发展水电发电。1990年以来,奥地利电力生产一直是水电为主体。水电贡献了该国总电力供应中约70%的份额,其它合计约30%。

何继江考察齐勒河上VERBUND公司的水电站

齐勒河上的这座水电站这是座径流式的水电站,装机规模小,但生态影响也小。有个无人值班的展厅,介绍VERBUND公司及其水电业务。VERBUND公司是欧洲最大的水电公司之一。奥地利水电一半以上来自VERBUND水力发电厂。

它旗下的水电站和抽水蓄能电站是绿色电池,有利于消纳风电光伏,可以为欧洲电网提供调峰资源。我感觉,这个资源的潜力还没有被充分挖掘。

3、核电场址上的可再生能源

核电从未出现在奥地利的能源结构中,这是因为奥地利是少数旗帜鲜明不支持核能发展的国家之一。

1972年开始,位于多瑙河畔的茨文滕多夫核电站开始兴建,全民对于是否发展核电形成明显分歧。于是1978年组织全民公投,50．4%的公民反对使用核能。奥地利国民议会因此通过了禁止在该国使用核能的法案。茨文滕多夫核电站还未开始运营就废止了。1986年切尔诺贝利核电站事故后,奥地利人民很庆幸当时的选择,支持弃核的人数又进一步增加。直至今天,奥地利还在致力于推动整个中欧的退核工作,多次对捷克和匈牙利兴建核电的计划表示不满。

考察队与茨文腾多夫核电站(左起:郭澍昱、何继江、樊铁男)

休眠的茨文滕多夫核电站场址

茨文腾多夫核电站边上就是多瑙河

多瑙河边上的电动自行车

改造为光伏电站的茨文腾多夫核电站旁边的餐厅,供沿着多瑙河骑行的游客使用。

当地地图(河流为多瑙河)

核电站的冷却需要大量水资源,因此选址在多瑙河边。多瑙河是奥地利最重要的水源和水运航道,这也是国民反对在多瑙河边建设核电的一个重要原因。现在多瑙河边是骑行道路,休闲的自行车骑行量络绎不绝,这座餐厅也是自行车的驿站,成为骑行人的一个好去处。如果核电站建成,此处势必封锁,普遍人员无法进入。

2005年,EVN公司用250万欧元的极低价格买下了茨文滕多夫核电站及周围24公顷的地皮,将之转变为一个培训参观机构,供德国的技术人员学习。

EVN公司是一家历史悠久的公司,可以追溯到1907年由奥地利大公爵在恩斯上方成立的省电力公司Landes-Elektrizit?tswerk。该公司建造了Wienerbruck水力发电厂,1911年投运时是奥匈帝国最大的水库式水电站。

现在的EVN公司是下奥地利州电力公司NEWAG与天然气和区域供热公司NIOGAS合并的结果。下奥地利联邦州持有EVN公司很大比例的股份。EVN公司最主要的业务在下奥地利州,服务于800,000个电力客户,200,000个天然气客户和40,000个热能客户。除了专注于提供能源(电,天然气,热能)外,EVN集团的其他子公司从事饮用水净化和废水处理,垃圾焚烧,技术服务和电信领域。以及由AVN。EVN在保加利亚和马其顿拥有220万电力用户,在克罗地亚有天然气业务,在20多个国家有环境业务。

2009年,EVN公司在核电站场址上安装了750kW的光伏,是当时奥地利最大的太阳能电站。参观当日由于是阴天,光照条件不足,下午两点的实时发电功率只有约73kW,该电站累计产电量约4315 MWh,二氧化碳减排约2287吨。

由于原先核电站的选址已经办理了土地手续,因此改造为光伏电站都不需要购买昂贵的土地许可证。现有的电网基础设施也是一个现成的优势,建成后的30年内每年都会对电力线路进行定期检修,一直保持着良好的使用状态,因此新建光伏系统也可以快速并网。

图中是茨文滕多夫核电站附近的杜恩罗尔燃煤电厂。由于核电厂建成后从未投入运营,所以在旁边修建了此燃煤电厂以最大化利用核电站留下来的电力基础设施。自1986年开始运行后,它一直是奥地利东部供应安全的基石。

随着奥地利明确2050年实现碳中和国家的战略,2030年实现100%可再生电力,奥地利开始有计划地关停国内的煤电厂。杜恩罗尔燃煤电厂在运行33年后,于2019年2月被关停。这是奥地利境内被关停的最后两座电厂之一。2020年4月,奥地利正式关停国内的最后一座燃煤电厂,标志着奥地利燃煤发电时代的结束,向2030年前停止使用化石燃料供电又迈进了一步。

这也使奥地利成为了第三个停止燃煤发电的欧盟国家。此前比利时于2016年关闭了全部燃煤电厂。奥地利踌躇满志要成为欧洲停止燃煤发电的亚军的,但意外地是瑞典在4月16日,比奥地利提前一天宣布停止燃煤发电,把奥地利挤到了季军的位置。

2019年杜恩罗尔燃煤电厂关停后,EVN公司在旁边兴建了一座垃圾热电厂继续使用电力设施,并利用下奥地利州的下水道淤泥发电发热。该公司还计划在不久的将来投资2000万欧元,将杜恩罗尔打造为创新能源基地。

杜恩罗尔燃煤电厂附近的垃圾热电厂

参观垃圾电厂时,团队还见到了可充8辆电车的充电桩,有两台EVN公司的电动汽车正在充电。

从核电站至燃煤垃圾电厂再到光伏电站和垃圾热电厂,茨文滕多夫的多瑙河边的能源生产从水电开始,排除了核电,结束了煤电,最终又回归到可再生能源。完成了奥地利电力系统的一次升华。

4、风电浪潮

奥地利水电以外的电源结构在近30年逐步从化石能源逐步向可再生能源转变。煤电缓慢减少、天然气发电有所增加,生物燃料发电有显著增加,风电自2000年以来增速迅猛,现在发电量已经超过煤电,略低于天然气发电。

source: EIA

2002年,奥地利政府通过《绿色电力法》,鼓励发展风电,希望在水电优势的基础上,把奥地利打造成欧洲电价最便宜的国家之一。

风电开始迎来快速发展,2003年建造了总容量为276 MW的风力涡轮机。一年内,发电厂的产量从139 MW(2002年底)增加到415 MW(2003年底),增长了两倍。

维也纳城郊的风电

维也纳城郊的输电铁塔

考察团在维也纳参观时,见到了大量密密麻麻的风电机和一排排的输电铁塔,在首都城市中极其少见。

2019年底,奥地利风电装机总规模为3159兆瓦。

三、正在成长为主力电源的光伏1、光伏发电在奥地利展露头角

奥地利光伏发电的高峰出现得比风电要晚一些。直至2009年新的《绿色电力法》颁布,奥地利政府才开始引入针对光伏的FIT激励制度。至2012年底,奥地利的总光伏装机量达到了363MW。尽管同年政府取消了500 kWp以上光伏装置的补贴,但也引入了新的制度为总量超过115MW的大容量项目进行补贴。

source: pvaustria．at

2019年底,奥地利人均光伏达到了192．1W,在所有欧盟国家中位列第11位,低于德国、意大利等国。

奥地利新增光伏容量中来自居民屋顶光伏系统的占比较高。

政府在2018年通过的“100万个光伏屋顶”计划被当作是该国实现更高太阳能装机量目标的核心。根据数据,至2018年底,奥地利约50%的总光伏装机容量由居民贡献。

2、光伏将是2030年100%可再生能源电力计划的主角

2019年,奥地利联邦政府提出到2030年可再生能源的电力要覆盖奥地利100%(全国均衡)的用电量的目标。因此,到2030年,奥地利承诺增加至少110亿千瓦时的来自光伏系统的电量。这占该国2030年预测的总电力消耗量810亿千瓦时的13．5%。这意味着,在未来十年内奥地利需要将光伏装机量从目前的1．6吉瓦(2019)增加到约13吉瓦。

source: pvaustria．at

3、维也纳要成为太阳能城市

与斯洛文尼亚等国通过实施净计量法刺激分布式可再生能源发展不同,在奥地利,提高公民参与度,使更多居民参与光伏能源发展的方式是普及光伏理财,即将屋顶光伏当作理财产品进行推广,以促进居民安装,生产和使用清洁的光伏能源。公民电站也是其中的一种形式,居民可以购买光伏电站的股票并获得投资回报。考察团在维也纳考察时也见到了一个公民电站。这些项目大多由当地的维也纳能源公司推出,将在后文进行详细介绍。

政府对于光伏能源生产的大力支持和维也纳市民对参与城市低碳转型建设的热情使得这些全民光伏项目在维也纳得以持续繁荣的发展。为了在维也纳实现2030年100%可再生能源供电的目标,维也纳能源公司计划将继续在露天场所和建筑物屋顶上安装光伏装置,扩大光伏的适用范围。至2030年,公司预计将投资4．8亿欧元,再增加600兆瓦的光伏发电能力,使维也纳成为一座太阳能城市,并每年减少近20万吨的二氧化碳排放。未来十年内,维也纳能源公司也将继续稳健地推出公民电站项目,并加快推广区块链技术的建设。目前,该公司为80万人提供了可再生能源。到2030年,这一数字预计可以超过150万。

接下来,我们就针对奥地利首都维也纳市光伏理财的模式进行介绍。

四、维也纳公民光伏电站项目

1、维也纳能源公司介绍

维也纳主要的光伏理财项目多是由维也纳能源公司推出的。维也纳能源公司 (Wien Energie) 从属于维也纳市政府,是当地主要的能源公司,也是奥地利最大的能源供应商。该公司每年出售约230亿千瓦时的电能,天然气和区域供热,是一家综合能源服务公司。其服务客户包括200万居民,23万个商业和工业设施以及4500个农业企业。2019年,维也纳能源公司的营业额为16．8亿欧元,拥有2185名员工。

维也纳能源公司重视供应安全和气候保护。该公司在最近几年通过投资可再生能源,安全电源,电动汽车和电信,为客户提供了更多样的能源方案,更加环境友好的电力生产,天然气,供暖和制冷服务,促进公司和维也纳的低碳转型。

2．维也纳能源公司推出公民电站

为了实现气候目标,推广太阳能等可再生能源的使用至关重要。然而,在每个家庭的屋顶上建造独立的屋顶光伏系统并非总是可行的,特别是在80%的人口都居住在公寓楼中的城市里。因此,维也纳能源公司于2012年5月在Donaustadt推出了第一个公民光伏电站项目。这个项目有两种参与形式:

1．公民首先从光伏发电厂中购买最多10个价值950欧元的光伏面板,维也纳能源公司随后从公民手中租用,运行和维护这些面板,并销售产生的清洁电力。对于每个租用的光伏面板,维也纳能源公司会向公民支付年租金45欧元。在大约25年光伏系统达到了使用寿命后,公民还能获得初始面板购买费用中约40%的返回,大约为380欧元现金。

source: WIen Energie

2．第二种参与形式中,光伏面板直接由维也纳能源公司投资建设,但市民通过申购这些发电厂的股份变相获得相应光伏资产的所有权(项目中不超过49%的光伏系统可供市民所有)。居住在奥地利的任何个人均可购买此市民太阳能发电厂的股份。然后,股份持有者会将该使用权授予维也纳能源,以此获得每年3．1%的报酬。在系统使用寿命到期后使用费的支付随即终止,公司还将以原始股份购买价全额返还市民的初始资金投入。

2013年3月7日,维也纳市的市选举机关发起了“维也纳想知道”的公民投票,其中一个投票题目为:「该城市是否应该以公民光伏电站为例,进一步发展可再生能源项目,并在公民的财政参与下实施?」选民以245231票赞成(67．06% ),120456票反对(32．94%)的结果通过此公投。这次公民投票,彰显了维也纳人对公民光伏电站项目的支持态度,同时也代表维也纳人主动参与城市能源转型建设的决心。

2015年,公民光伏电站项目通过增加风能扩大了参与模式。在公众的参与下,一个容量为3兆瓦的现代化风力发电厂投入运行,可以为1800户家庭提供能源。

截至到2017年,维也纳能源公司的第一个公民光伏项目已经囊括了在维也纳和下奥地利州运营的26家太阳能发电厂和4台风力涡轮机。该项目装机总容量为19．3兆瓦,项目中光伏占地面积为19公顷,大约相当于19个足球场的面积。5年时间内,该项目产生了超过50兆瓦时(MWh)的绿色电力,这相当于一年内550,000台冰箱的耗电量,每年为维也纳能源公司节省超17000吨碳排放。大约有10000名参与者在这些公民电站项目上投资了总计3500万欧元。

2020年5月18日,维也纳能源在Unterlaa水库上启动了到目前为止维也纳的最大的公民光伏电站项目。Unterlaa水库的体积为162000立方米,可满足维也纳每日需水量的三分之一以上,在维也纳城市的供水中起着重要作用。新建的公民光伏电站作为维也纳最大的光伏系统,拥有6400个光伏模块,可以满足水库40%日常抽水供水工作的能源需求。发电高峰时的剩余光伏电力会上网传送至居民区。

该光伏电站项目的具体信息如下:

位置:Unterlaa水库

输出功率:1．92兆瓦

光伏模块面积:1公顷

电站总面积:2．8公顷

电力供应:满足Unterlaa水厂40%的能源需求,再加上约600户家庭的年电力消耗量

二氧化碳减排潜力:每年706吨

维也纳市民参与该光伏电站建设的方式主要是购买理财凭证。每张价值250欧元的凭证可以为维也纳能源公司客户购买者带来每年60欧元的报酬,在购买后的5年内进行支付。若投资公民并非维也纳能源的用户,则每年的报酬减至52欧元。在该项目中,维也纳能源共售出5000张理财凭证,在一周内全部售罄。面对市民高涨的热情,公司又加售了5000份,累计250万欧元的凭证也全部售出。

除此之外,维也纳能源公司还有屋顶光伏共享项目。在这个项目中,公寓楼中的所有住户共享一套光伏发电系统,通过智能电表将发出的电力平均分配到每个住户中。这样的共享系统可以满足单个住户每年30%的电力需求,剩余的电力则由维也纳能源公司以优惠的价格供应。如果产生的电能超过房屋所需的电能,剩余的部分还可并入电网。这个项目适用于至少拥有50个住户的公寓楼,在项目开始之前必须有四分之三的住户同意屋顶区域被租用给维也纳能源公司。随后公司会判断屋顶光伏系统的技术可行性,然后向所有住户发送太阳能供电合同。大约六个月后,屋顶光伏系统就会完成搭建并投入使用。

source:Wien Energie

五、维也纳光伏理财模式评析

1．面板售后回租或申购股份

在维也纳能源公司推出的第一个公民电站项目中,维也纳市民可以通过两种方式参与。第一种方式是直接购买光伏面板前者的初始投资至少为950欧元,至多可达9500欧元,即10块面板,面向的投资群体更偏向中高收入群体。第二种方式是申购电站股份掌握光伏资产共同所有权。通过申购零散股份的方式,多个投资者可共享同一块光伏面板的收益,对无法支付全额面板费用的低收入群体更加适用。售后回租的现金流和年化收益率如下:

25年的投资期带来的年化收益率为3．1%,这也是申购股份的投资者可以获得的报酬率。由于奥地利处于欧元区,该国的基准利率由欧洲央行设定。1998至2020年间,欧元区的平均基础利率仅为1．82%,远低于维也纳能源公司为市民投资者提供的3．1%收益率。因此,与其他资本市场相比更加诱人的薪酬使得公众对电站项目无比热情。尽管项目投资期为25年,投资者也可选择在第五年之后将股份原价退还给公司,或将光伏面板退还给电站并获得初始投资支出额的40%。

2．公民电站理财凭证

在Unterlaa水库的光伏电站项目中,每位市民可以从维也纳能源公司购买最多三份理财凭证,以资助电站的建设。每张凭证价值250欧元,可在购买之后第二年起之后的5年内为持有者带来至少52欧元的收入,现金流示意图如下。当投资者属于维也纳能源公司客户时,还可选择将60欧元的收益转化为信用额度,直接递减下一个季度的电费和/或燃气账单费用。五年结束后,该凭证会自动失效,相当于一个投资周期的结束。

相较于回租面板或申购股份,理财凭证的方式可以给部分市民带来更高的投资回报率:非维也纳能源公司的投资者仅能获得1．32%的年化收益率,而客户则可获得高达6．4%的收益,计算数据如下。除了收益上的优势,理财凭证的投资期仅有5年,相较于面板和股份的25年风险较小也更加可控。

因此,对于维也纳能源公司的客户投资者来说,参与这样的光伏项目不仅使他们得以积极参与城市能源转型的建设,还能获得不菲的投资回报,是一个极佳的理财模式。由于电力公司投资的光伏项目相比之下投资风险较小,也促使更多风险厌恶的投资者加入公民电站的理财项目。除此之外,维也纳能源公司允许持有者随时将购买的凭证转让给其他市民,这也增加了理财活动的灵活性,充分调动市民参与度。

从另一方面来说,不管是售后回租面板,出售股份或是理财凭证,对于维也纳能源公司来说,以公民电站的理财形式获得资金然后用于集中建设管理光伏装备,是一种成本更低,效率更高的新增光伏容量的方式。公司得以系统性管理分布式能源以减少不必要的人力或维护支出,市民的高参与度在一定程度上也增加了融资的确定性。

总的来说,维也纳能源推出的多种公民电站理财模式为维也纳市民提供了一种便捷的参与城市能源转型建设的方式。无论是购买哪种光伏理财产品,市民都可以:

1．无需自己维护和建设屋顶光伏系统;

2．无需与电力公司交涉分布式能源余电上网的方式;

3．无需承担光伏系统的技术和经济风险。

既为城市的低碳转型做出了贡献,又可以获得诱人的经济回报。可以说对能源公司和公民都是一种双赢。

根据奥地利统计局的数据,在2011年时维也纳有约154,000栋住宅楼,其中约68,000栋为公寓楼,过去的9年中,还不断有新建筑拔地而起。对于维也纳能源公司来说,这些住宅楼或公寓楼的屋顶大部分都可以用来安装社区光伏系统或公民集体持有的小型电站。而目前的安装率还只有约10%。新建筑尤其具有更大的潜力。若能通过光伏理财项目促进更多能源社区的形成,并充分利用公共建筑物屋顶面积安装光伏设备,每年的新增装机容量一定能得到进一步提升。列支敦士登的光伏成就已经验证了这一点。虽然发展方式与公民电站不同,弹丸小国列支敦士登就是通过在建筑上安装光伏设备成为了目前全球人均光伏量最高的国家。

若维也纳能源公司能将目前的光伏理财项目进一步拓展,调动全民积极性在更多的建筑屋顶上安装光伏,2030年维也纳很有可能达到人均一千瓦光伏的目标。

在此基础上,若维也纳模式能在整个奥地利,甚至其他欧洲国家进行推广,或是辅助其他的光伏政策,或当作主要的激励模式进行推广,更多国家的居民就可以参与到光伏容量的建设中来,为国家的低碳能源转型添砖加瓦。

六、基于区块链的电力交易创新

2019年,响应欧盟的《清洁能源计划》,维也纳公司还推出了屋顶光伏项目的新形式— 支持居民间点对点(P2P)电力交易的能源社区。在维也纳的Krieau地区,维也纳与Viertel Zwei的100位居民合作,测试了如何以社区为单位共享甚至出售屋顶光伏系统产生的电力。该项目是维也纳能源公司智慧城市试点项目的一部分,也是奥地利第一个能源社区。

项目的流程是这样的:维也纳能源公司在两座公寓建筑楼上安装了总输出功率超过100KW的光伏模块,为100名居民供电。与普通的屋顶光伏共享项目类似,参与者们平均分配光伏板产生的能量,因此每位居民可以获得1Kw的配额。他们可以根据家庭的用电器使用情况自己消耗产生的电力,然后将盈余电力出售给公寓楼中的其他住户使用或临时存储在小规模区域储能系统中。居民可以通过一个应用程序方便的控制其家庭用电量,且所有数据会自动记录在云端。由于未使用的太阳能不会反向馈至电网进行二次调度,因此购买者无需支付任何使用网络的附加费,这可以减少约三分之一的电费。同时,输电线上的能量损失被降到最低,进一步提高了宝贵的清洁能源的利用率。

区块链技术的应用在这类能源共同体框架的建设中尤为重要。该技术本质上是用于存储互联网领域交易数据和信息的共享数据库,以去中心化和信任机制为主要特征。而去中心化这一与屋顶光伏等分布式能源十分契合的特质,使得该技术在能源领域得到应用。在Viertel zwel项目中,当无人使用的光伏能源转售至其他居民处时,区块链技术可以自动记录此点对点的交易,并确保账单安全透明;当电力在多个用户之间传输时,区块链技术也能够记录实时用电信息,实现多种交易角色之间的协调和优化传输,以提高系统的效率,减少浪费。在整个能源社区中,区块链技术的应用使居民的电力交换,用电计费和支付都变得更加便捷且有据可循。如下图。

source: Riddle&Code Showcase

当系统中有盈余光伏能源存在时,居民也可以选择使用该能量为外接的电动汽车充电,实现更有效地能源共享。

source: Riddle&Code Showcase

目前在Vierel zwel推出的光伏设施,电表,和储能设备都是维也纳能源公司与初创公司Riddle&Code一起开发的。Riddle&Code会为每位居民创建受信任的唯一身份,然后将特殊的芯片配备在各种连接设备上,如家用电表,光伏板和电动汽车充电器,使之支持各种云端分类账系统上的自动化操作,以便集成到区块链中实现对等的能源交易。通过搭建安全的公钥基础结构,每个设备可以视作一个虚拟的钱包,实现资金的发送和接受。

维也纳能源公司还与博世公司(Bosch)共同开发了一款智能冰箱,基于区块链技术帮助用户控制、追溯冰箱的电力消耗,以减少家庭电器的用电量。比如,客户可以随时在云端检查设备当前消耗的电量,并进行适当调整。这可以大大改善旧厨房电器耗电量持续较高的情况。居民能够看出目前的能量是来自于电网还是邻居屋顶光伏系统产生的光能,某些时段自主选择更换冰箱的电源。得益于区块链技术,冰箱还可以通过应用程序自动生成账单并将耗电量数据发送给维也纳公司,这不仅节约了时间,还可以帮助客户分析和估算未来的能耗,以避免不必要的功耗。

目前在Vierel zwel试点的能源社区模式还没有在整个维也纳地区广泛推广,其中涉及的理财模式还未可知,但可以想象,基于维也纳公司已经安装建设的屋顶光伏系统,当类似的P2P社区扩展到整个维也纳,电力共享和区块链技术可以大大提高屋顶光伏能源的利用率,并降低用户的用电成本,成为智慧城市的另一资源节约优势。

七、维也纳公司引领的维也纳模式评价

维也纳能源公司推出的各种全民光伏项目已经受到了国际专家的广泛关注。由这样一个综合能源公司引领城市能源转型的优势如下:

1)在一个国家、城市向可再生能源转变的历程中,每一个公民的作用都至关重要。调动起尽可能多的公民积极参与城市脱碳才可能在尽可能多的地方同时生产和消耗可再生能源。维也纳能源作为维也纳最大的能源供应商,为超过200万人提供电力服务,与每个客户都有直接的联系。参与由维也纳能源公司推出的公民电站项目获得收益直接抵减电费,或加入能源社区直接获取不包含网络费用的低电价,对居民来说是不费时费力,又可以直接为城市低碳转型作出贡献的很好的方式。因此,基于本身的市场角色,由能源公司牵头促进可再生能源社区的形成是比较好的方式。

2)分布式能源的增加不可避免的会对电网产生影响,而维也纳能源作为一个电网公司,对于光伏板和其他电力设备的并网具有更强、更加自上而下的可控性。它也可以更好地协调集中式发电设备和分布式光伏板发电的平衡,从而最大化清洁能源的利用率,减少由电路拥堵带来的网络成本。这为清洁能源可持续的发展奠定了良好的基础。尽管其他感兴趣的行业参与者也可以提供类似的项目模式,为公民提供参与光伏建设的机会,但相比维也纳能源公司,行政工作和居民联络工作都会变得更加复杂,甚至可能降低民众的接受程度。因此,不管是屋顶光伏项目还是区块链技术,由维也纳能源公司来推广都是合适的。

八、对中国的政策启发与建议

1、每人一千瓦光伏的另一种实现形式。光伏理财在我国人口稠密的城市地区尤其适用。城市中的年轻人多住在租房中,并没有房产权,经常更换住所的情况下作为承租人也无法代替房东参与同一公寓楼的光伏共享项目。因此对于这部分人来说,通过光伏理财项目在别的建筑上安装光伏或建设光伏电站是最佳的参与可再生能源建设的选择。

2、随着我国光伏发电由补贴依赖逐渐进入平价上网,提高分布式光伏的建设水平越发重要。普及全民光伏理财的模式可以是一种有效调动市民积极性,在参与城市转型建设同时获得经济回报的方式。

3、但在不同的社会背景下,光伏理财产品的设计需要因地制宜,在充分考虑国内体制的前提下引入,不然或有非法集资的可能。

4、维也纳模式的成功也显示了综合性能源服务公司牵头促进居民参与可再生能源建设的便利之处。若在我国进行推广,由电力公司推出理财项目进行融资,若是共享的屋顶光伏,则由物业公司从中协调住户参与;若是个人投资者则直接与电网公司进行交易。无论是哪种项目参与者都无需维护或安装实际面板,理财收益也可直接抵消电费账单,既不费时也不费力。一经推出,简化的参与流程可能会大大提高市民的参与度。

5、在能源互联网的大背景下,未来电力系统中能量和信息的传递必将更加高效。区块链作为新一代互联网去中心化技术的重要组成部分,可以极大提高能源供给侧的信息透明度,提高分布式能源售用电效率。我国目前的新能源市场正在面临退补带来的种种风险,若能有区块链技术的帮助以提高能源资产之间的协调利用和交互,促进集中式和分布式能源之间的信息集中共享,能源建设和交易的成本都可以降低。借助区块链重新思考能源领域的生产关系将是一个重要的话题。

中国的国家电网、南方电网和内蒙古电力公司都应该借鉴维也纳能源公司的例子。

作者

李若水美国杜克大学硕士研究生

沈建羽德国柏林工业大学可再生能源系统硕士研究生

樊铁男德国柏林工业大学可再生能源系统硕士研究生

何继江