日前，在距离科隆市30公里外，德国航天中心的一个防辐射房间里，德国科学家启动了一个超大型的蜂巢。蜂巢由149盏大号聚光灯组成，功率达350千瓦，用于模拟太阳光，因此被称为世界最大的太阳。
它的作用，是探索制取未来清洁能源氢气的新方法。这个耗资380万美元的大太阳仅是德国新能源运动中的最新尝试2011年7月，默克尔政府制定了雄心勃勃的能源转型计划，旨在用太阳能、风能以及其他可再生能源取代煤炭、天然气等化石燃料，减少碳排放。
2016年，德国可再生能源利用占比达32%，在每年5月的某一天，德国全境的能源供应都来自可再生能源。与此同时，德国也为新能源付出了巨大的代价。
1寻找氢气氢气燃烧时不排放碳，被广泛认为是一种清洁的未来燃料，可为汽车、飞机等提供动力。如果我们希望飞机和汽车不产生二氧化碳，就需要数十亿吨氢气。主持大太阳研究的德国航天中心主任霍夫施密特说。
但地球上氢气稀少，电解水是目前常见的人工获取氢气的方式，其过程需要消耗大量能量。科学家希望能够利用太阳光、风力等可再生能源产生的能量来分解水，得到氢气。
大太阳使用的是电影院内常见的短弧氙气灯，这些灯组成了近14米高、16米宽的灯墙，能将灯光聚焦在20厘米见方的区域内。当所有灯都打开并聚焦后，所在的实验室将变成一个大熔炉，温度瞬间可达3000℃。一旦用350千瓦人造光来制氢的技术成熟，这一过程可以10倍放大，达到发电厂的技术水平。我们的最终目标是利用太阳能制取氢气，而不是人造光。
霍夫施密特说。然而，大太阳本身的运转就耗能巨大目前，这个系统在4小时内就耗费一户四口之家一年的用电量。大太阳项目就如德国整个能源转型计划的缩影前景诱人，代价巨大。2清洁能源当初，德国政府执意推广太阳能时，一名传统电力公司高管就嘲笑这无异于在阿拉斯加种菠萝德国全年光照充足的时间也就和美国的西雅图相当，地理条件上来说实在不是搞太阳能的合适区域。
但凭着德国人的技术精神，他们做到了。技术的成功可以说就技术而言，能源转型计划或许是成功的，而在50Hertz输电公司负责输电的德国东北部，这种成功体现得淋漓尽致。在50Hertz输电公司的电网范围内，包括从波罗的海沿岸到捷克边境的地区，2015年清洁能源的供电比例达到49%，而其中的38%来自太阳能和风能，这是世界上任何其他地方无法比拟的。
这种成功源自精密的科技在50Hertz输电公司总部的监控室里，有一个屏幕不定跳动，时刻监控着太阳能和风能的实时发电量。公司从7家公司购买了风力风向预测报告，从另外5家公司购买了太阳强度预测报告，使得他们对风力预测的准确率达到96%~98%，对太阳强度预测的准确率达到93%~95%。
因为太阳能起步比风能晚，同时影响太阳光照的因素也比风力多，如雾和雪，因此对太阳强度预测的准确率会稍逊。即便如此，精确的预测还是让德国避免了2015年的日食电力大崩溃。2015年3月20日，从德国当地时间9时28分起，德国开始日全食，在接下来的一个半小时里，月亮渐渐遮住太阳，挡住了德国82%的阳光。这意味着德国境内光伏发电功率瞬间减少6千兆瓦，影响相当于6座核电站同时退出运行；当太阳从月亮后面钻出来后，在阳光的突然照射下，短时间内13千兆瓦的光伏发电量又进入电网，相当于12座核电站突然接入。
但由于提前6个月的准确预测、预案和协调，德国并没有发生大面积停电。3全民运动大量的光伏电力从哪里来？从普通德国民众的屋顶来。在德国接近法国和瑞士边境的奥普芬根山区，农民杜梅尔的农场上，四座屋顶上的太阳能电板闪闪发光，这些电板产生的电量每年为他挣得4万欧元的收入，抵得上他全年农场经营收入的40%。
对我很好，对德国很糟自从能源转型计划启动对安装太阳能电板和风力发电设备的补贴以来，庞大的消费者大军加入了太阳能屋顶运动，杜梅尔正是其中的先行者；在另一个仅有800人口的村庄普洛斯科姆，居民积极响应补贴政策，利用风能和太阳能发的电可供1.5万家庭使用。从2013年5月起，德国又正式启动对太阳能电池系统储存的补贴政策。如果个人为太阳能装置购买新的储存电池，将从国家那里得到最多660欧元/千瓦的补贴。
杜梅尔拿着政府补贴的钱，既沾沾自喜又暗自内疚能源转型计划以20年固定价格收购个人或公司提供给电网的光伏电量，当时这个价格是普通电价的几倍。这对我个人来说当然是好，但对德国人民来说却很糟糕。
杜梅尔说。电价飙升电量浪费2013年，德国对清洁能源的财政直接补贴达到180亿欧元，2016年更达到250亿欧元，清洁能源已经成为政府财政的沉重包袱，转而又成为普通民众的沉重负担在这250亿欧元的补贴中，230亿欧元来自于民众的电费单，德国户均电费已从2007年的500多欧元飙升至2016年的1060欧元，涨幅高达50%。还有电量浪费的问题，在阳光和风力充足的时候，光伏电量和风力电量会显得过量，这时，电网就要选择让传统电力公司少发电这会造成电力公司利润下降，电网需要付给电力公司补贴；或者，电网会通知光伏电量和风力电量发电者停止把电量接入电网但电网还是要按他们每小时瓦特的电力产量付费。上述操作，按照行话说，叫拥挤管理，换成大白话就是浪费钱，这些浪费到头来还是转嫁到民众头上。
4尴尬补充风能和太阳能也并不总是充足的。风能和太阳能最大的弱点就是不稳定性，完全依赖天气和自然条件风大时产生的电量就多，当风突然停止时电力供应就极为紧张；光照充足时发电多，阴天时发电少。为了应对清洁能源发电的波动以及关闭大量的核电站的影响，德国必须重启燃煤电厂。德国能源巨头意昂集团在法兰克福以东一个小镇的5个煤电机组原计划要遭淘汰，却被紧急通知必须保留，以保障电网稳定。
未来几十年，德国仍需煤电站确保能源供应，2014年，德国还在新建产能110亿瓦特电力的煤电站，全国约550亿瓦特的产电量不会缩减。这时，国际能源市场也发生了变化：由于美国页岩气生产快速发展，美国过剩的煤炭被运往欧洲，压低了欧洲市场煤炭的价格，而俄罗斯的天然气价格依旧坚挺。
如此一来，德国重新掀起了使用煤炭的热潮，其中褐煤为德国提供了15%左右的电力，而褐煤是所有化石能源中污染最严重的。二氧化碳排放量反升根据数据，2012年德国1627家参与碳排放交易的企业的二氧化碳排放量达到4.524亿吨，比2011年的4.503亿吨有所增加。
德国《可再生能源法案》规定，到2030年，德国的二氧化碳排放量将较1990年下降55%。但现实是，德国2012年的二氧化碳排放量反而较上一年增加了2%，直到2016年，排放预期还是上升的。尽管代价巨大，尽管对全球环境实际影响甚微德国二氧化碳排放量仅占全球排放量的2%，但德国还是坚定不移地走在新能源的路上，德国希望树立的是一个示范效应：自己做成了，其他国家就有信心跟进，这就会对改善全球环境产生积极影响。
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