中國儲能網(wǎng)訊：“能源轉(zhuǎn)型”(德語Energie-wende)一詞最早可能出自1980年德國科學院出版的《能源轉(zhuǎn)型：沒有石油與鈾的增長與繁榮》報告。該報告呼吁徹底放棄核電和化石能源。這一觀點最初受到強烈反對，但后來逐漸變成德國能源政策的基本內(nèi)容。2002年之后，“能源轉(zhuǎn)型”的含義逐漸演變?yōu)椤稗D(zhuǎn)向分布式可再生能源和能源效率”，并提出最終目標是建立100%基于可再生能源的能源體系。
德國能源天然條件并不好，除煤炭儲量相對豐富外，石油和天然氣基本依賴進口，總體能源自給率約為30%。為此，德國很早就提出向可再生能源轉(zhuǎn)型的方向和發(fā)展目標，并取得較好效果。截至到2014年，德國電力消費中27.8%來自可再生能源，一次能源消費中有11.9%由可再生能源提供(含水電和垃圾發(fā)電)。值得注意的是，德國可再生能源發(fā)展“成績”是在資源條件并不突出的情況下實現(xiàn)的。以光照條件為例，德國太陽能輻射量很低，光伏發(fā)電的年滿負荷運行小時數(shù)只有800小時左右，僅為美國的50%。因此，德國當前的能源轉(zhuǎn)型成績和經(jīng)驗為世界廣泛關(guān)注。為了更為全面和深入地理解德國當前能源轉(zhuǎn)型，本文從德國能源轉(zhuǎn)型的“大背景”出發(fā)，以近期(2020年)轉(zhuǎn)型目標為標尺，對其轉(zhuǎn)型進展進行全面評估。
能源轉(zhuǎn)型背景
從大的歷史視角看，到目前為止，人類社會經(jīng)歷和正在經(jīng)歷的能源轉(zhuǎn)型有兩次：第一次是植物能源向化石能源轉(zhuǎn)型，第二次是化石能源向非化石能源轉(zhuǎn)型。目前，歐洲主要國家的能源轉(zhuǎn)型處于邁向“第二次能源轉(zhuǎn)型”的入口。這一轉(zhuǎn)型啟動與發(fā)生，首先是隨著水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能等現(xiàn)代能量“原動機”的發(fā)明和應(yīng)用推廣而逐漸展開的。然而，自21世紀初以來，隨著人類對溫室氣體導致全球變暖機制及其危害認識的深化，第二次能源轉(zhuǎn)型從一個“自發(fā)展開”的過程轉(zhuǎn)變成“自覺推動”的進程。在這一大背景下，德國能源政策從單純追求“能源供應(yīng)安全性”轉(zhuǎn)向抑制全球變暖，并把大力推動可再生能源發(fā)展作為防止全球變暖的最重要路徑。
德國能源政策的這一轉(zhuǎn)變，是其根據(jù)自身的能源供需狀況變化做出的理性選擇。具體包括兩個方面原因：
一是德國主要化石能源消費進口依存度居高不下。德國傳統(tǒng)能源資源特點是“富煤缺油缺氣”(煤炭資源豐富，石油資源基本沒有，天然氣資源非常稀少)。因此，石油和天然氣需求長期依賴進口。20世紀90年代以來，德國石油和天然氣消費對外依存度長期居高不下。1990-2013年，德國石油進口依存度一直在94.6%-100%波動，且沒有明顯下降跡象。同期，天然氣進口依存度雖比石油低，但增長趨勢明顯，從1990年的75.6%增至2013年的86.8%。
油氣進口依存度長期居高不下，給德國能源安全帶來很大壓力，如何減少油氣進口，提高能源安全就成為其能源政策長期主導目標，同時也使大力推動可再生能源發(fā)展—以可再生能源替代化石能源，推動能源轉(zhuǎn)型的迫切性日增。正是在這樣的能源供需狀況變化背景下，德國自20世紀90年代初以來，啟動了政策驅(qū)動可再生能源發(fā)展之路。不過，德國把“推動整個能源體系向可再生能源轉(zhuǎn)變”確定為國家戰(zhàn)略，并制定了能源轉(zhuǎn)型的目標，是在2009年以后逐漸形成的。
二是德國能源總消費和人均消費自20世紀80年代初進入減量階段。大致在20世紀80年代初，德國能源消費開始進入減量階段。1965-2013年，德國一次能源消費以1979年為界，分為遞增和遞減兩個階段。1965-1979年，一次能源消費從2.56億噸油當量增至3.71億噸油當量，年均遞增2.7%;1979-2013年，一次能源消費從3.71億噸油當量減至3.25億噸油當量，年均遞減0.4%。
德國石油消費和一次能源消費的變化趨勢相一致，且遞減趨勢更為明顯。1965-1979年，德國石油消費從8630萬噸增至16320萬噸，年均遞增4.7%，超過同期一次能源增長速度;1979-2013年，石油消費從16320萬噸減至11210萬噸，年均遞減1.1%，遞減速度超過同期一次能源。相比之下，同期德國天然氣消費依然處于遞增階段。1965-1979年，德國天然氣消費從260萬噸油當量增至5240萬噸油當量，年均遞增23.9%;1979-2013年,天然氣消費從5240萬噸油當量增至7530萬噸油當量，年均遞增1.1%?？梢?，從1979年以來，德國天然氣消費雖然增長速度大大降低，但遞增階段遠未結(jié)束。而且，隨著德國可再生能源轉(zhuǎn)型的推進，其天然氣消費甚至還會再次進入一個加速發(fā)展階段。
總之，德國一次能源消費和石油消費進入“總量遞減”和“人均遞減”階段，為推動可再生能源替代化石能源提供了良好的外部條件。
能源轉(zhuǎn)型目標確立
德國當前能源轉(zhuǎn)型的目標，是在推進可再生能源發(fā)展過程中逐漸提出和最終確立的。換句話說，德國不是一開始就提出可再生能源發(fā)展的宏大目標，而是首先確立了大力推動可再生能源發(fā)展方向，然后在一個漸進的過程中逐步提出分項、分階段目標，從而使目標更具現(xiàn)實性。由于德國1991年頒布的《強制輸電法案》對可再生能源發(fā)展的推動效果非常有限。1998年，德國修訂《強制輸電法案》，引入“雙限額”規(guī)定，即電力供應(yīng)商購買可再生能源電力比例最高不超過其總供電量的5%，特定地區(qū)享受溢價補貼的可再生能源電力，占該地區(qū)總供電量的比例不超過10%。同時，德國政府還實施了重點可再生能源工程項目。比如，1999年1月，德國政府在歐盟推出歐洲“百萬太陽能屋頂計劃”戰(zhàn)略框架下，宣布實施持續(xù)5年的“10萬太陽能屋頂計劃”，聯(lián)邦政府為該計劃提供4.6億歐元財政預(yù)算。這些法案和項目對推動德國風力發(fā)電和光伏發(fā)電的發(fā)展起到了積極作用。
2000年，在德國北部地區(qū)可再生能源比例幾乎都達到了上限10%后，《強制輸電法案》的“雙限額”規(guī)定從風力發(fā)電的促進因素，變成進一步發(fā)展的障礙。為此，德國2000年頒布推動德國可再生能源全面發(fā)展的《可再生能源優(yōu)先法》。該法確立德國推動可再生能源發(fā)展的基本法律框架和政策措施。后來該法經(jīng)過多次修改，在2009年修訂版中正式提出，到2020年前可再生能源在電力消費中的占比達到30%。
除電力領(lǐng)域外，德國推動可再生能源發(fā)展的措施還拓展到交通、供熱等主要耗能行業(yè)。2007年12月，德國修改燃氣使用相關(guān)條例，設(shè)定了到2020年和2030年生物甲烷在德國燃氣需求中的比例分別是6%和10%的發(fā)展目標。2008年德國制定《可再生能源供熱促進法》，提出可再生供熱發(fā)展目標，即到2020年可再生能源占供熱用能比重在14%以上。同時法律還規(guī)定了各種補貼和激勵措施。
德國能源轉(zhuǎn)型目標的確定，還受到歐盟層面法律和政策影響。2007年3月，歐洲議會將2020年歐盟可再生能源在全部最終能源消費中的占比目標設(shè)定為20%，其中德國的目標被設(shè)定為18%;將所有成員國生物燃料占全部歐盟運輸用汽、柴油消費的最低比率設(shè)定為10%。2007年6月，由德國主持的G8峰會原則同意，到2050年全球二氧化碳排放總量相比1990年將下降50%。
2010年9月，德國聯(lián)邦經(jīng)濟和技術(shù)部在《能源方案》報告中，闡述了德國中長期能源發(fā)展思路，明確了到2050年實現(xiàn)“能源轉(zhuǎn)型”的發(fā)展目標。2011年福島核事故后，德國政府做出永久放棄核電的決定，正式提出將“能源轉(zhuǎn)型”作為其能源政策的主導方針。
總之，德國關(guān)于能源轉(zhuǎn)型的一整套國家長期目標基本在2010-2011年達成一致。其目標不僅僅具體或者與前面所提出的一致，而且有的目標在以前基礎(chǔ)上有所提高。德國能源轉(zhuǎn)型目標包括溫室氣體減排、能源效率(即能源消費減量)和可再生能源發(fā)展三個方面內(nèi)容?？梢?，推動可再生能源發(fā)展是德國能源轉(zhuǎn)型的重要內(nèi)容，但不是唯一內(nèi)容。概括地說，德國能源轉(zhuǎn)型的總體目標是，到2050年，溫室氣體排放相對于1990年水平減少80%-95%，一次能源消費總量比2008年減少50%，電力需求量比2008年減少25%，交通行業(yè)能源消費量比2005年減少40%，可再生能源占電力消費比重達到80%以上，占終端能源消費比重達到60%以上。最終實現(xiàn)化石能源主導的能源體系向可再生能源體系轉(zhuǎn)變。
2020年能源轉(zhuǎn)型目標進展評估
德國雖然在2010-2011年才正式將“能源轉(zhuǎn)型”作為國家戰(zhàn)略和能源政策的主導方針，但2000年《可再生能源優(yōu)先法》就已經(jīng)構(gòu)建了推動能源轉(zhuǎn)型的法律框架和激勵措施，極大地推動了德國以風電和光伏發(fā)電為代表的可再生能源快速增長。我們對照德國能源轉(zhuǎn)型的2020年的階段目標，從可再生能源發(fā)展、能源效率和溫室氣體排放三個方面來討論能源轉(zhuǎn)型的進展。
首先，可再生能源目標完成2/3以上。2000年以來，德國可再生能源發(fā)展進入快速增長階段。作為可再生能源發(fā)展的兩個重要轉(zhuǎn)型指標，可再生能源占電力消費的比重和可再生能源占終端消費的比重，目前已經(jīng)完成2020年目標的2/3以上。
一是可再生能源電力消費份額目標完成近80%。20世紀90年代以來，德國可再生能源發(fā)電增長很快。1990年，包括水電、風電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電和其他可再生能源發(fā)電總量為19億千瓦時，到2014年猛增至161億千瓦時，24年增長7.5倍，年均增長9.3%。此相對應(yīng)，德國電力消費中可再生能源份額也快速提升，從1990年的3.4%增至2014年的27.8%。2015-2020年，德國可再生能源在電力消費中的份額只需要每年以3.9%速率增加，就能完成2020年35%的目標。二是終端能源消費的可再生能源份額目標完成近67%。與可再生能源發(fā)電相比，終端能源消費中可再生能源份額增加速度相對平穩(wěn)，2004年以來沒有出現(xiàn)加速增長跡象。2004年，終端能源消費中，包括電力、交通、供熱等用能部門中，可再生能源占比為5.7%，2013年這一比重增至12%，7年翻了一倍多。與2020年18%的目標值相比，目前轉(zhuǎn)型目標的實現(xiàn)程度是66.7%。如果德國在2020年之前要實現(xiàn)終端能源消費中18%的可再生能源份額的目標，相當于在2015-2020年，可再生能源在終端消費中的比重年均增加0.9百分點。根據(jù)2004年以來的發(fā)展情況看，2020年實現(xiàn)這一目標問題不大。三是供熱與交通部門的可再生能源增長乏力。除電力外，供熱和交通是終端能源消費的兩個重要部門。然而，這兩個部門的可再生能源發(fā)展與電力部門形成鮮明對比。從熱力部門的可再生能源占比變化看，1990-2000年，從2.1%增至4%，接近翻番;2000-2009年則再翻一番，從4%增至8.5%。然而，從2009-2014年，熱力部門可再生能源占比開始進入緩慢增長期，5年份額僅增加了1.4%，達9.9%。雖然這一數(shù)值已完成了2020年供熱部門可再生能源目標的70%，但進一步增長乏力的態(tài)勢不容忽視。
德國交通部門的可再生能源發(fā)展不僅僅是增長乏力，而是倒退的問題。2007年之前，德國交通部門可再生能源占比增長很快：1990年僅為0.1%，2000年為0.5%，到2007年猛增至7.8%，7年翻了14.5倍。然而，此后由于推廣生物燃料受到德國民眾的抵制，交通部門的可再生能源占比趨于下降，日益遠離歐盟規(guī)定的2020年10%的目標。到2014年，可再生能源占比已減少至5.4%，且目前仍未看到復(fù)蘇的跡象。
其次，能源消費減量目標進展緩慢。除可再生能源發(fā)展外，通過提高能源利用效率減少能源消費是德國能源轉(zhuǎn)型目標的重要組成部分。德國能源轉(zhuǎn)型的近期效率目標有3個，即到2020年，一次能源消費量相對于2008年減少20%，電力消費量相對于2008年減少10%，交通部門能源消費相對于2005年減少10%。然而，從近幾年的實際情況看，減量目標推進難度很大。
一是一次能源消費減量趨勢初步顯現(xiàn)。根據(jù)能源轉(zhuǎn)型目標，德國一次能源消費以2008年能源消費量14380PJ為基數(shù)，到2020年前絕對量減少20%。2014年，德國一次能源消費已降至13076PJ，6年消費總量下降9.1%。以此計算，相當于2008-2014年德國一次能源消費量減少已完成2020年目標的45.5%。仔細分析1990年以來德國一次能源消費的變化，可以看到：1990-2006年，德國一次能源消費量已呈現(xiàn)小幅波動，但均未超過1990年的最高值14905PJ。2006以來，下降趨勢明顯。2006-2014年一次能源消費總量年均遞減1.6%。而2020年完成一次能源消費總量減少20%目標，2015-2020必須保持年均遞減2.1%速率。因此，德國顯然需要進一步加大減少能源消費的各種措施。
二是電力消費減量速度相對較快。與一次能源消費減量相比，德國電力消費量減量目標推進相對較快。以2008年電力消費量為基數(shù)，到2013年，電力消費量減少3.3%(年均遞減)相當于實現(xiàn)了2020年轉(zhuǎn)型目標(10%)的33%。總體上看，德國電力消費2007年以來出現(xiàn)的下降趨勢屬于一個大的上升趨勢中的下降階段。因此，盡管電力消費減量的目標推進程度比一次能源要快，但反復(fù)的可能性也更大。
三是交通部門能源消費減量尚需時日。交通部門的能源轉(zhuǎn)型目標是以2005年能源消費量為基數(shù)，2020年能源消費量減少10%。然而，與2005年相比，德國交通部門的能源消費量不僅沒有減少，反而增加1%。
直觀地看，1990年以來，德國交通部門能源消費變化以1999年為分界，呈現(xiàn)兩個趨勢性變化。1990-1999年呈明顯上升趨勢，1999年交通部門能源消費量比1990年增加16.9%;1999-2013年則趨于下降，2013年比1999年能源消費量減少6%。然而，在這一時期的下降大趨勢下，2009年有一個止跌反彈態(tài)勢。2009年德國交通部門能源消費量為2541PJ，是1993年以來的最低消費水平。但此后幾年能源消費量開始回升，到2013年增加到2612PJ。這一水平與2006年水平相當，且與2009年相比5年增加2.8%。
然而，德國交通部門的能源消費不僅2009年以來處于小周期的上升階段，而且同時也處于1990年以來交通能源需求的大的趨勢性上升階段之中。2013年交通部門的能源消費比1990年要超出9.8%。基本上，只有當未來的能源消費比2013年減少11%以上的水平，德國交通部門能源消費減量階段才真正開始。當然，到那時，交通部門能源消費2020年的轉(zhuǎn)型目標也已經(jīng)實現(xiàn)了。
再次，溫室氣體減排目標完成60%。1990年以來，德國的二氧化碳排放呈現(xiàn)出趨勢性下降特點。1990年，德國各類溫室氣體排放總量為1227百萬噸二氧化碳當量，到2013年，溫室氣體排放量降至936百萬噸二氧化碳當量，23年溫室氣體總排放減少23.8%。這一減排成績，相當于完成2020年德國溫室氣體減排目標(40%)的60%。這一成績已足以使德國進入溫室氣體減排“優(yōu)秀生”行列。同期，歐盟國家二氧化碳平均減排水平為13.3%，而經(jīng)合組織國家二氧化碳排放增加11.9%，非經(jīng)合組織國家二氧化碳增加108%，世界二氧化碳排放增加55%。
雖然自1990年以來德國溫室氣體排放量下降趨勢明顯，減排成績也很可觀，但從減排速率看，德國1990年以來的溫室氣體減排明顯以2000年為界劃分為兩個階段：1990—2000年為快速下降階段，溫室氣體年均減排速度為1.86%，而2000—2013年為緩慢下降階段，溫室氣體年均減排速度僅為0.64%，減排速度僅有第一階段的1/3強。按照這一趨勢，2020年減排目標完成難度很大。
通過對德國能源轉(zhuǎn)型3個指標實現(xiàn)程度的評比發(fā)現(xiàn)，德國能源轉(zhuǎn)型的成績并不如個別指標顯示的那樣耀眼。除可再生能源在能源中的比重，特別是在發(fā)電量和終端能源消費中的比重較高，2020年如期實現(xiàn)發(fā)展目標的可能性較大外，其余能源轉(zhuǎn)型目標進展均不樂觀，特別是一次能源消費總量削減目標和溫室氣體減排目標。交通部門中可再生能源燃料的份額近年來一直停滯不前，并且進一步提升的路徑和措施也乏善可陳。預(yù)計到2020年，德國能源轉(zhuǎn)型目標中，可再生能源占電力消費比重35%，占終端能源消費比重18%的目標不難實現(xiàn)，但一次能源消費總量和碳減排目標的時間恐怕有相當難度。
（作者系中國社會科學院工業(yè)經(jīng)濟研究所能源經(jīng)濟室主任）
原標題:如何消化能源轉(zhuǎn)型帶來的矛盾之德國鏡鑒
