哥伦比亚能源转型（英）

200_伍珀塔尔纸|2023年6月 哥伦比亚的能源转型 与德国能源转型相关的现状，预测，挑战，叙述和公共政策 JohannesThema 玛丽亚·塞西莉亚·罗亚·加西亚 发行商: 伍珀塔尔气候、环境和能源研究所42103Wuppertal,Germanywww.wupperinst.org 作者: JohannesThema 电子邮件：johannes.thema@wupperinst.orgMaríaCeciliaRoaGarcía 电子邮件：mc.roag@uniands.edu.co 本文是在2023年3月至5月对哥伦比亚波哥大洛斯安第斯大学的跨学科发展研究中心（CIDER，CIDER）进行研究访问时详细阐述的。这项研究是在初级研究小组“能源充足在能源转型和社会中的作用”（ES）内进行的，该小组由德国联邦教育和研究部资助（资助号01UU2004B）。 作者感谢哥伦比亚专家，研究人员，部长和活动家的宝贵支持和交流，他们提供了知识，论据和暗示，可以在哪里找到信息。没有他们的支持，这项工作将是不可能的。 这篇伍珀塔尔论文最初以西班牙语出版（翻译ES-EN：DeepL，修订版：作者），标题为“哥伦比亚的现代能源”。Situación实际，proyecciones，desafíos，narrativasypoliticaspúblicas-enrelaciónconlatriciónénéenalemania. 请引用出版物如下： Thema,J.&RoaGarcía,M.C.(2023).TheenergytransitioninColombia.Currentsituation,projects,challenges,narrativesandpublicpolicies—inrelationtotheenergytransitioninGermany(WuppertalPaperno.200). “伍珀塔尔论文”是讨论论文。他们的目的是让读者在早期阶段熟悉研究所工作的某些方面，并邀请批判性讨论。伍珀塔尔研究所注意确保其科学质量，但不一定认同其内容。 伍珀塔尔，2023年6月ISSN0949-5266 此作品在知识共享署名4.0国际许可证(CCBY4.0)下获得许可。该许可证可在以下网址获得：https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Content 4910 数字列表 10 1 12 2 15 2.1 AFOLU：农业，林业，土地利用 16 2.2 交通运输 17 2.3 住宅 22 2.4 Industry 23 2.5 发电 24 2.6 化石能源开发与勘探 27 2.7 进口/出口：能源和其他货物 29 3 32 3.1 AFOLU：农业，林业，土地利用 32 3.2 交通运输 33 3.3 住宅 36 3.4 Industry 37 3.5 发电 38 3.6 能源进出口 40 4 42 4.1 哥伦比亚 42 4.2 Germany 44 5 47 5.1 脱碳选项 47 5.2 风能和太阳能网站，潜力和挑战在哥伦比亚 47 5.3 脱碳所需的估计NC-RES容量 49 6 51 6.1 从全球北方进口绿色能源的需求 51 6.2 对实施全球北方战略的资源需求 52 6.3 全球南方转型的投资和技术 53 6.4 哥伦比亚对化石出口的依赖和地缘政治过渡 54 7 58 8 60 66 8.1 哥伦比亚 66 8.2 德国/欧盟 67 执行摘要 本文分析了两个具有生态上不平等权衡的国家的能源转型模型（Ifate-Amate等人。，2020)，目前正在合作探索脱碳能源替代品。演习的重点是对哥伦比亚能源系统完全脱碳的选择进行分析。为此，它分析了全球北方国家的现状，公共政策辩论和脱碳路线，以德国为例，哥伦比亚历来与该国保持能源贸易关系，目前正在为可再生能源的推出提供财政和技术支持在哥伦比亚。每个国家都有特殊的条件，因此不可能对全球南方和北方国家进行概括，但是，该分析对全球范围内的公正能源转型提出了一些思考。 两国温室气体（GHG）排放量的构成存在较大差异。在哥伦比亚，只有31％的温室气体排放来自能源部门（包括子部门），59％来自AFOLU部门（Exec。Fig.1).这突出了该部门在温室气体缓解中的重要性，特别是其子部门的土地利用变化（图中的草地，林地）和牲畜（肠发酵-Exec。Fig.1).在过去20年中，控制作为温室气体排放的主要来源的森林砍伐的努力不成功，这表明有必要重新调整AFOLU部门的工作重点，并使战略多样化，以包括其他部门。 执行。图1：哥伦比亚各部门的温室气体排放量（2018年） 资料来源：IDEAM等人（2022年，第95页） AFOLU;61; 8% 762MtCO2eq 废物/其他； 8; 工业；181 住宅;115 运输；148 能源；247 执行图2：德国各部门温室气体排放量（2021年） 资料来源：基于UBA(2022)的数据，由作者改编的图表 在德国作为全球北方国家，工业化和消费水平都很高，能源，工业，住宅和运输部门占91％，AFOLU占8％的排放量。 因此，德国的脱碳主要集中在能源转型上，而较少集中在AFOLU上。人均排放量的比较显示，哥伦比亚的人均排放量为6t/cap/yr，德国的人均排放量为9.1t/cap/yr，考虑到经济差异，这是一个令人惊讶的小差异 ，并强调了土地使用相关排放的重要性在哥伦比亚。 本文分析了每个经济部门的现状，现有的预测和脱碳方案。对哥伦比亚部门能源消耗的详细分析显示了化石能源消耗最高的部门（按顺序）：运输（燃料），工业（天然气，煤炭），发电（天然气，煤炭）和住宅（天然气）。我们展示了哥伦比亚采矿和能源规划部门UPME如何预测对燃料和电力的需求增加，并计算了理论上每个部门替代化石资源所需的电量（请参阅Exec。Fig.3左）。 Intwohypotheticalscenarioweestimatethetotalelectricityrequiredforadecarbonization:1)completelybyelectinficationand2)assumbingthatthetransportsectordecarbonisesbyanothersource(biofuels)(Exec.Fig.3right).p）在以下四个假设情景中需要满足需求：1）仅风能，2）仅太阳能光伏，3）50％两种技术和4）50％风能和太阳能（为简单起见，我们不分析其他来源，例如地热或潮汐），但运输不是由电力而是由生物燃料提供 （这将电力需求减少了73TWh）。 结果可以理解为所需的最小容量，在乐观的假设下，通过电气化以及每装机容量的高风能和太阳能产量来提高效率。 执行。图3：2021/2036年国家需求和化石燃料替代所需的最低额外发电量，按部门（左）和总量（右） TWh total 按部门 TWh 250 39 200 600 500 488 39 299 411 150 14 14 2626 14 36 34 34 51 51 28 55 55 100 1631 400 311 237 299 104104 67 646 46 46 87 104 160 102120 93 65 40 20 65 47 40 65 47 00 0 0 20 0 73 63 300 5023 26 24 2021 2036 descarb36 2021 2036 descarb36 2021 2036 descarb36 2021 2036 descarb36 2021 2036 descarb36 2021 2036 descarb36 0 23 14 200 4 100 2021 2036 descarb36(包括proy.UPME) descarb36 （运输：生物。） 0 住宅产业 运输农业 采矿选将军. 可再生能源电力化石+项目。UPME2036 （化石+el.） 替换化石 数据来源：UPME（2023a），作者计算 注：2036年包括需求增长（UPME，2022年），descarb36包括2036年电力需求的预计增长（UPME，2022年）和2036年化石需求替代的额外电力需求。在电力部门，“可再生能源”包括水电和甘蔗渣。 在总数中，不包括水力发电。Descarb36包括增量电力需求和替代化石燃料。Descarb36（生物质运输）假定其他非电力来源的运输脱碳，因此降低了73TWh的电力需求。 执行。图4:所需的估计装机容量(GWp)用于脱碳，假设通过风力/光伏/混合/生物燃料运输电气化 150NC-RES 110 NC-RES 88 55 33 110 100NC-RES 66 NC-RES56 50 NC-RES 0,3 6 013 NC-RES18 1 1 6 7 13 NC-RES20 20 13 NC-RES 34 34 13 NC-RES27 66 17 13 10 1313 21 35 1313风只 现状 50%风, 有光伏只有50%风，风只有光伏只有50% 2036脱卡。 风,运输: 50%PV 50%PV50%PV生物梳。(-73TWh) 2021 2036年。 2036脱色。总计 项目.UPME 水热风能太阳能光伏 资料来源：自己根据UPME数据计算（2022、2023b、2023a），供计算联系作者。 UPME定期发布未来15年的需求预测。最新预测估计，在我们的情景中，到2036年，能源需求将增加50%的风能和光伏。与目前的水力和热力（化石）发电厂车队相比，其总容量为19GW（XM，2023年），非常规可再生能源为10-14GW（NC-RES，i。Procedres.RES，不包括。hydro)将需要取代目前的热电厂。随着消费的增加，仅电力部门就需要20GW（仅风力）和34GW（仅光伏）之间的脱碳。 如果到2036年，UPME（2022）预计的所有行业的所有化石燃料消耗都将被电力取代，那么额外的NC-RES车队将必须达到66-110吉瓦。如果运输部门(例如Procedre)而是由电力以外的来源提供(例如Procedre生物燃料），这将减少额外的电力消耗，从而减少约56GW所需的额外容量，但另一方面，将需要用生物燃料代替以前的16339TWh/a化石运输燃料。在不使用详细的电力系统模型的情况下，对需求的首次估计表明了整个哥伦比亚能源系统脱碳的挑战 。它还表明，在短期到中期内，仅通过电力进行脱碳对哥伦比亚来说将是复杂的，因为最好的风能潜力地区位于土著领土，具有复杂的社会，环境和治理状况，哥伦比亚可能需要补充风能和太阳能战略与其他可再生能源，如生物质和地热 。如果目标是哥伦比亚经济的完全脱碳，则需要评估NC-RES的总潜力，然后才能将大量能源出口到其他国家。目前对替代国内化石燃料消耗的总潜在金额的估计大致相当于总需求。 我们对能源转型叙事的分析表明，在这两个国家中，基于用“绿色”替代化石资源的技术解决方案的话语占主导地位，在哥伦比亚，有时只是基于增加可再生能源。我们发现，非政府组织或学术界在这两个国家都追求更多的利基叙事，这些叙事更多地关注自然资源，全球正义和限制消费水平。 我们概述了哥伦比亚和德国过渡的公共政策。哥伦比亚为几个行业（风能，氢能）制定了第一个路线图，并正在研究其他行业，但部门政策仍然脱节，没有全面的脱碳目标，缺乏系统愿景。在德国，存在系统愿景和部门战略，但缺乏一致的实施，国家能源转型的计划涉及大量能源的进口，而没有分析这对各自出口国的能源转型意味着什么。 为了使全球能源转型成功，我们得出结论，对基于技术的脱碳的理解是不够的，需要改变结构基础。需要对能源系统进行系统分析，以告知部门战略和政策行动，明确所有部门完全脱碳的途径。但是