中国和德国的能源转型——中德两国气候目标的实现和可再生能源的扩张

1 中国和德国的能源转型——中德两国气候目标的实现和可再生能源的扩张 中德能源转型研究项目 1 版本信息 《中国和德国的能源转型》报告概述了中德两国的能源转型以及最新发展。该报告在中德能源转型研究项目框架内发布，项目受德国联邦经济和气候保护部(BMWK)委托，在中国国家能源局（NEA）的支持下，致力于在中德两国在低碳能源政策的深入交流合作。作为中德能源与能效合作伙伴的一部分，项目结合德国能源转型的优秀实践经验及遇到的问题和挑战，为中国能源领域的政治决策者和能源政策研究相关的智库提供政策领域的参考建议。德国国际合作机构(GIZ)、德国智库Agora能源转型论坛和德国能源署（dena）受BMWK委托，与中方相关合作伙伴共同实施该项目。作为一家德国联邦企业，德国国际合作机构为德国政府实现可持续发展国际合作目标提供相应支持。 发布方 中德能源转型研究项目 受德国联邦经济和气候保护部（BMWK）的委托北京市朝阳区亮马河南街14号 塔园外交办公大楼1-15，邮编100600 德国国际合作机构（GIZ） TorstenFritscheKöthenerStr.2Berlin10963 项目管理 ChristophBoth 德国国际合作机构(GIZ) 作者 CorinaBolintineanu，LisaStrippchen，WiktoriaWitan，德国能源署（dena） 设计Edelman.ergo（受德国联邦经济和气候保护部的委托） 图片： 德国联邦经济和气候保护部/封面 本报告全文受版权保护。截至本研究报告发布前，德国国际合作机构和相关作者对出版物中所涉及的数据和信息进行了仔细研究与核对，但不对其中所涉及内容及评论的正确性和完整性做任何形式的保证。本出版物中涉及到的外部网站发行方将对其网站相关内容负责，德国国际合作机构不对其内容承担任何责任。本文件中的观点陈述不代表委托方的意见。对于图例是否最新、正确或者完整，以及由其使用造成的任何直接或间接损害，德国国际合作机构概不承担任何责任。 目录 执行摘要4 1.德国和中国的气候目标5 1.1.德国的气候目标5 1.2.中国的气候目标7 2可再生能源的扩张9 2.1.德国现状9 2.2.中国现状9 2.3.可再生能源的整合10 2.4.发展现状14 3结论17 参考文献21 执行摘要 中德两国都承诺遵照《巴黎协定》条款应对气候变化，都制定了实现气候中和的短期及长期目标。德国当前的目标是在2030年之前，实现总电力消费中可再生能源（RES）的比例达到80%。此外，德国还计划在2038年之前（理想情况下，在2030年之 前）淘汰煤炭，并在2045年之前实现气候中和。中国力争于 2030年之前实现碳排放达峰，2060年之前实现碳中和。 清洁能源转型是中德两国努力实现气候中和的主要支柱。尽管德国在能源转型方面是公认的先驱，但中国也正以不可思议的速度迎头赶上，现已成为世界上可再生能源（RE）装机容量最大的国家。仅2021年，中国的新增装机容量几乎等同于德国的可再生能源总装机容量。 因为两国都致力于推进能源转型，所以都努力将快速增长的可再生能源集成到电力系统中，在此过程中遇到了相似的挑战。天气条件决定了可变发电量的可用性，因此需要调整电力系统、引进更高水平的灵活性，以确保稳定的供应。 集成更高比例可再生能源的解决方案多种多样，包括需求侧管理（DSM）、储能系统、绿氢、精确的电力系统规划和预测以及辅助服务的进一步发展。中德两国在能源转型方面有其各自独特的现实与潜力，两国政府制定解决方案的目标也大相径庭。因此，中德两国目前正处于不同的部署阶段。 在德国，储能解决方案对有意提升自消费量的产销者（包括家庭）尤其具有吸引力。2022年，德国安装了大约500,000套 光伏储能系统，不同储电技术的市场也在最近几年间取得了长足的发展。在中国，屋顶光伏系统与储能系统的配套为商业及工业消费者（而非家庭消费者）创造了最大的潜力。但到目前为止，这些消费者在部署储能系统方面还是会遇到重重阻碍，其原因众多，经济顾虑也是其中一方面。随着中国针对储能行业设定了新的目标，例如到2025年实现单位储能成本下降30%的目标，预计在不久的将来，储能系统将会在中国更大规模地发展。 中德两国都面临挑战，一部分原因是对化石燃料的依赖性。2022年初，俄罗斯切断了天然气供应，迫使德国更多地转向煤炭和石油，此后，确保短期供应安全成为德国的当务之急。面对严重的能源危机，德国开始反思天然气在能源转型中扮演的角色，考虑加速替代解决方案的发展。在中国，能源安全也影响着政策抉择，在过去两年内经历的严重能源短缺，致使中国的煤炭产量和消费量都有所增加。 这些短期的能源安全措施都不利于中德两国的气候行动和能源转型目标。但两国仍恪守承诺：在最近召开的中共第二十次全国人民代表大会以及联合国（UN）气候变化大会（COP27）上，中国重申了对减碳目标的承诺。COP27之前，德国总理奥拉夫·朔尔茨（OlafScholz）也确认德国不会偏离在2045年之前实现碳中和的前进道路。为了尽快摆脱化石燃料，中德两国都需要为可再生能源的进一步扩张和整合扫除所有障碍。 1.德国和中国的气候目标 应对气候危机、向清洁能源过渡是中德两国的当务之急。尽管两国的地理、人口及经济状况大相径庭，但两国政府都致力于践行雄心勃勃的气候行动议程。德国提出在2045年之前实现气候中和，而中国的目标是在2030年之前碳达 峰、在2060年之前实现气候中和。 1.1.德国的气候目标 德国的能源转型（“Energiewende”）旨在通过满足气候中和目标，建立气候中和的无核能源系统。德国已经多次调整并收紧了这些目标，如表1所示。德国最新的目标是在2045年之前实现气候中和。 2010年，政府通过了“德国能源方案”1，概述了德国能源政策的整体目标架构，此方案一直沿用至今。 “能源方案”的最初目标是在1990年的基础上到2020年温室气体（GHG）减排40%，到2050年减排80%。可再生能源的扩张是实现这些目标的关键措施之一，因此“能源方案”提出可再生能源在终端能源消费总量中所占比例在2020年达到18%、在2030年达到30%、在2050年达到60%，在电力消费总量中所占比例在2020年达到35%、在2030年达到50%、在2050年 达到80%。此外，在2008年的基础上，一次能源消费量到2020 年下降20%。 2016年生效的《巴黎协定》设定了更加远大的目标。德国政府 于2016年11月通过了《2050年气候行动计划》，这让德国成为第一批按照《巴黎协定》要求向联合国提交低温室气体排放长期发展战略的国家之一。《2050年气候行动计划》描述了在2050年之前大体上实现气候中和经济体的路径2，更加具体地定义了政府提出的远大的气候目标。德国的中期目标是相比1990年的排放水平，到2030年实现温室气体减排至少55%。 此计划还设定了各个部门的2030年目标，描述了必要的发展路径，列出了初步的落实措施，建立了监督及更新政策和措施的过程。德国通过此计划，尽其所能地实现《巴黎协定》中规定的国际目标——将全球平均气温上升幅度控制在2摄氏度以 内，并努力限制在1.5摄氏度以内。 弃核 1986年切尔诺贝利核事件导致了人们对核能的普遍担忧，造成反核情绪高涨。大部分德国人担心核能技术带来的风险，政治家也 开始强调核能只是一项过渡技术，未来终将被淘汰。1989年后，德国没有新建任何商业核电站。 在2010年“能源方案”中，核能仍被视为一项过渡技术：德国政府总结称，有限延长现有核电厂的使用寿命，对于过渡期内德国 三项能源政策目标——气候保护、经济效率和供应安全——的实现做出了重大贡献。 有鉴于2011年3月11日日本福岛的核灾难事件，同一届政府决定在2022年之前淘汰核电，并在几个月之内关闭德国7个最陈旧的核电站反应堆。由于2022年能源危机，核能淘汰日期被延后到2023年。 在“能源方案”提出9年后，德国的排放量并未大幅下降。因 此，德国政府通过2019年《气候保护法》设定了一条具有约束 力的实现气候中和的路径。该法律要求在1990年的基础上到 2030年实现温室气体减排55%，到2050年实现气候中和。在 可再生能源扩张的过程中，能源部门的排放自1990年起大幅 下降，如图1所示。因为新冠肺炎疫情导致的经济活动和流动 性的骤然下降，德国在2020年就达到了其温室气体减排40%的目标。但在不久之后，排放量又快速回升到了疫情之前的水平：2021年，排放量相较于1990年水平下降了38.7%。2021年，总排放量为大约7.62亿吨温室气体，比2020年高4.5%。 3 尽管此前的气候目标并未实现，但政府还是在2021年进一步提高了目标。2021年，德国最高法院做出了一项引人瞩目的决定——最高法院认定德国的气候政策力度不够，于是修订了 《气候保护法》，要求在2045年之前实现气候中和。 新当选的德国政府（绿党、社会民主党和自由民主党）随后在联合政府协议中提出了一项发电及消费部门能源系统转型的全面计划。联合政府协议将实现气候目标视作政府要务，相关措施包括针对2030年设定的新目标，例如可再生能源在总电力消费量中的占比达到80%或者分配2%的国家领土用于陆上风电。 退煤 2020年，德国政府通过了在2038年之前淘汰煤炭的计划。“减少和终止燃煤发电并修改其他法律的法案” （《退煤法》）要求到2022年，无烟煤（硬煤）和褐煤发电必须减少到15GW左右；2030年硬煤发电量进一步减少到8GW，褐煤发电量减少到9GW；最迟到2038 年，燃煤电厂必须完全停止使用。法案还要求分别在 2026年、2029年和2032年审核淘汰日程表，以确定是政府协议中，加入了在2030年之前淘汰煤炭的目标。 资料来源：FelixChr.Matthes/Oko-Institut 否可以在2035年之前实现完全退出。当前政府在其联合 为弥补新的硬煤电厂Dattaln4而额外关闭的硬煤电厂产能 褐煤(莱茵兰/西部) 褐煤(中部/东部) 褐煤(卢萨蒂亚/东部) 硬煤 WG 德国退煤进程 2020年1月29日联邦内阁“退煤法”草案决议的产能削减路径（KVBG) 表1：德国碳排放及可再生能源目标概览 碳排放目标 2020 2030 2045 2050 能源方案（2010） 减少40% 减少80-95% 气候行动计划（2016） 减少40% 减少55% 减少80-95% 气候保护法（2019） 减少55% 减少100%（净） 气候保护法修正案（2021） 减少65% 减少100%（净） 可再生能源在发电中的占比 2020 2030 2045 2050 能源方案（2010） 35% 50% 80% 复活节一揽子计划（2022） 80% 100% 图1：德国二氧化碳排放情况4 1.2.中国的气候目标 过去三十年，中国的能源需求大幅增加，主要是因为中国的能源密集型工业化和城市化。能源需求的剧增，加之中国对煤炭的高度依赖性，使得中国在2006年就成为世界第一大温室气体排放国。在此背景下，习近平主席在2014年呼吁在四个关键领域发起一次国内“能源革命”：能源消费、能源供给、能源技术和能源体制。5减少能源消费、限制一次能源增长以及提高能效成为这一能源转型计划的核心部分。推动中国能源及结构的多样化以降低中国对化石燃料的依赖性，以及扩大可再生能源的发展，构成此战略的第二大支柱。6 中国“十三五”规划（2016-2020年）重申了发起“能源革命”的承诺，国家发展和改革委员会（NDRC）和国家能源局（NEA）于2017年发布的“能源生产和消费革命战略”（2016-2030年） （简称：能源革命战略）构成“能源革命”的基础。“能源革命战略”中包含2030年之前在中国实现低碳、清洁、高效且安全的能源系统的总体目标和战略。 2015年，中国签署了《巴黎协定》，根据此协定的承诺，中国政府于201