IEA发布德国能源政策评估报告

国际能源署（IEA）日前发布《2020德国能源政策评估》报告，详细介绍了德国“能源转型”战略及其进展。德国实行以能效和可再生能源为支柱的“能源转型”战略，制定了积极的能源与气候目标，在可再生能源发电方面获得了显著进展，提前达到了2020年目标，但在终端用能部门的进展差异较大，尤其是交通领域的能源转型和能效提升进展落后。在碳减排方面，2017年德国温室气体排放比1990年减少了28%，距离2020年的气候目标（降低40%）差距较大。德国能源供应结构向多元化转变，可再生能源占比逐渐增加，但石油和天然气仍是德国一次能源供应的最主要成分。关键要点如下：

（来源：微信公众号“先进能源科技战略情报研究中心”ID：CASEnergy）

一、德国“能源转型”战略

近十年来，德国一直推行以可再生能源为主导的“能源转型”战略，把可再生能源和能效作为战略的两大支柱，推动德国到2050年实现低碳、无核的能源体系。“能源转型”战略共包括三方面目标：一是以“效率优先”为原则，减少所有终端用能部门的能耗；二是尽可能使用可再生能源；三是通过可再生能源发电来满足剩余的能源需求。2014年至2017年间，德国发布了《国家能效行动计划》和《2050年气候行动计划》，通过了《电力市场进一步开发法案》和《能源转型数字化法案》，并两次修订了《可再生能源法案》。近十年来，德国制定了积极的能源与气候目标，比如到2030年，温室气体排放比1990年降低55%，可再生能源占终端能源消费的55%和发电量的65%；到2050年，温室气体排放比1990年降低80%-95%，可再生能源占终端能源消费的60%和发电量的80%等（详见图1）。

图1 德国能源和气候目标

迄今为止，德国在可再生能源发电方面已经取得了良好进展，2018年可再生能源已占到发电量的35%。德国政府承诺到2022年全面废除核电，到2038年淘汰燃煤发电。但在交通领域的能源转型和能效提升方面进展落后，2017年德国交通运输部门的能源消费比2005年增加了4.3%，其终端能源生产力平均每年仅提升1.15%。另外，石油仍然是德国能源供应的最大来源，2018年占一次能源供应的33%。而在碳减排方面，2017年德国的温室气体排放比1990年减少了28%，距离到2020年的气候目标（降低40%）差距较大。鉴于各部门实现能源和气候目标进展不均衡的情况，为了更好的跨部门协调，德国政府于2019年宣布成立气候保护内阁委员会，由总理默克尔直接领导，涵盖了与减缓气候变化相关的6个部门，将更快速直接地做出决策，以减少从发电到农业等部门的碳排放。

二、能源供需现状

过去几十年，德国能源供应结构逐渐从以煤和石油为主导向多元化转变，可再生能源占比逐渐增加，但石油和天然气仍是德国一次能源供应（TEPS）和终端能源消费（TFC）的最主要成分，煤电仍为德国的最大发电来源。2018年，德国一次能源供应量为2.98亿吨油当量，其中石油、天然气和煤共占80%（分别为33%、24%和23%），低碳能源则占22%。煤炭、核能和可再生能源主要被用于发电，石油和天然气则主要用于终端消费。

图2 2018年德国能源供应和消费情况（单位：百万吨油当量）

德国国内的能源供应变化体现出了德国能源转型的进展。2008-2018年期间，化石燃料产量下降了1/3，而核能产量几乎下降了一半，由于可再生能源产量上升，因此这期间德国国内能源总产量仅下降16%。德国国内的石油和天然气产量很少，主要依赖进口；煤炭产量也不足以满足需求，约有近一半的煤炭需要进口。2018年，德国国内能源总产量为1.12亿吨油当量，略高于一次能源供应总量的1/3。煤炭在国内能源总产量中占比最大，生物能源和废物利用能源产量位居第二。可再生能源产量的增长使德国的能源自给率维持在40%左右。

图3 1998-2018年德国能源生产情况（单位：百万吨油当量）

在能源消费方面，德国近十年的终端能源消费保持稳定，波动在6%以内。2017年，德国终端能源消费量为2.27亿吨油当量，其中化石能源占比达到2/3。具体而言，41%的终端能源消费由石油供应，其次是天然气（24%）和电力（20%）。在终端用能部门中，住宅和商业部门共消费40%，工业部门消费35%，交通运输部门消费25%。在过去的五年中，交通运输部门的能源消费量增加了8%，可能无法实现到2030年能源需求比2005年减少15%-20%的目标。

三、能效政策

德国一直将其能效战略与气候战略相结合，致力于降低能源强度。在“能源转型”战略中高度重视能效，设定了到2020年比2008年减少20%，到2050年减少50%的目标。为了实现这一目标，2014年12月，德国政府通过了《国家能效行动计划》（NAPE），采取一系列措施降低能耗，重点关注三个领域：（1）向消费者提供有关能效的信息和建议；（2）通过激励措施促进有针对性的能效投资；（3）采取更多行动以提升能效，包括要求大公司进行能源审计，并对家用电器和新建筑物启用新标准。根据NAPE，德国将其2016-2020年期间节能措施的公共财政支持增加到了170亿欧元。

2000-2017年间，德国国内生产总值（GDP）稳定增长，但终端能源消费总量以及人均终端能源消费均保持相对稳定，表明经济增长与能源消费之间已经脱钩。虽然2008-2018年德国的一次能源消费量已经减少了10%，仍无法实现其到2020年的目标。由于难以实现预期目标，德国政府于2016年启动了《能效绿皮书》的公众咨询，将以“能效优先”为原则，计划制定涵盖所有行业的新能效战略，明确2021-2030年将采取的具体能效措施。此外，政府将制定路线图，以实现到2050年将一次能源消费减少一半的目标，尤其将关注供暖和建筑部门的能源需求。

能源和气候基金（EKF）是德国能效相关措施和计划的主要资金来源之一，该基金于2010年由联邦法律设立，由欧盟碳排放交易体系（ETS）的许可权拍卖收入提供资金，重点支持建筑、工业、市政、产品和家用电器以及交通运输的各种能效措施。2018年，ETS拍卖收入中有26亿欧元投入该基金，德国联邦预算还给该基金分配了28亿欧元。此外，德国政府还推行能源绩效合约（EPC），建立标准化的EPC范本。同时通过咨询程序，对公司和市政当局进行检查以确定EPC是否有助于提高其能源效率。联邦政府还促进与各州之间的合作和对话，以协调和改善EPC的监管环境。

德国还是能源服务的主要市场之一，《能源服务法案》和其他能源效率措施要求能源供应商向用户提供有关其能效措施和服务的信息。作为这项工作的一部分，联邦能效办公室（BfEE）会跟踪和评估能源服务市场。庞大而多样化的能源服务供应商储备意味着咨询服务和分析市场规模也很大。能源合同持续增长，2016年有560家公司提供能源合同服务（主要是能源供应合同以及运营和维护模式），合同总额达到了77亿欧元，另外有1100家供应商提供了4.35亿欧元的能源管理服务。

四、可再生能源政策

可再生能源是德国能源转型的核心，根据其欧盟义务以及国家政策和立法制定了一套完善的短、中、长期可再生能源目标，包括：到2020年可再生能源在终端能源消费中占比18%，在发电量中占比35%；到2030年可再生能源在终端能源消费中占比30%，在发电量中占比65%；到2050年可再生能源在终端能源消费中占比60%，在发电量中占比80%。

德国部署可再生能源的主要政策措施和框架主要包括在电力、供热和交通运输领域推广可再生能源的具体政策，建筑部门的能效政策，以及一般性的能源和气候变化政策框架。为推广可再生能源在终端用能部门的部署，德国做出了如下举措：（1）电力领域，在2014-2018年多次修订《可再生能源法案》（EEG）；（2）供热领域，2015年修订了“市场激励计划”（MAP），推行供热市场的统一监管制度，推广热泵，建立具有季节性储热的低温热网；（3）交通领域，将温室气体配额作为减少交通部门温室气体排放的一种手段，并推行电动汽车、生物燃料、铁路运输方面的措施。

通过上述措施，德国在可再生能源方面取得了令人瞩目的进展，特别是在电力部门，可再生能源发电量的增长一直由风能主导，且屋顶太阳能光伏和沼气发电的发展也居于世界前列。2017年，可再生能源在德国终端能源消费总量中的份额为15.5%，实现了可再生能源发电的2020年目标，还有望实现其可再生能源供热目标。但是，运输部门的差距很大。因此，德国很可能无法实现其2020年可再生能源占终端能源消费18%的目标。德国需要一项明确的战略来提高交通、建筑和工业中的可再生能源占比。但是，现有的燃油和电费税收制度阻碍了可再生能源在上述部门中的发展，尤其是用于供热和制冷。随着核电和煤电的逐步淘汰，可再生能源在电力系统中占比将进一步提高，德国将需要改善电力基础设施以适应波动性可再生能源电力的持续增长。

五、电力转型

德国的电力转型进展良好，尽管煤炭（主要是褐煤）仍是最大的电力来源，但在过去十年中，可再生能源已取代了大部分核能。2017年，风能超越核能和天然气成为第二大发电来源。作为“能源转型”战略的核心，德国计划进一步扩大可再生能源在发电中的占比，在2018年3月将其2030年可再生能源在发电量中占比达到50%的目标提升至65%。德国在2014年和2017年对《可再生能源法案》进行修订，对可再生能源资助进行了大刀阔斧的改革，以降低成本，提高竞争力。促进可再生能源发电的持续增长将需要采取很多措施以促进可再生能源的系统集成，包括改善税收、市场监管以及输配电基础设施。德国已采取措施改革电力市场法规，尤其是2016年通过了《电力市场进一步开发法案》，以促进波动性可再生能源发电的系统整合。然而，德国大部分风能资源位于德国北部，而大多数电力需求来自德国南部和西部的大城市和工业区。输电系统限制了电力的南北传输，北部各州面临电力过剩，而南部各州则处于电力短缺状态，随着南部和西北部最后的核电站被关闭以及北部风电并网，这种不平衡状况将进一步恶化。这种不平衡导致了南部的“重新调度”措施和北部的可再生能源发电量削减，每年要为此付出数亿欧元的成本。德国政府计划建设4条南北输电线路，但民众的反对大大减慢了新的输电线路建设，公众的反对仍然是电网基础设施选址的最主要障碍。因此，扩张电网是政府的优先事项，德国政府已经在2019年5月启动了新的计划程序，将有助于减少规划和选址流程，大大缩短工程时间。德国是欧洲电力市场的核心，过去几年中德国已经与邻国建立了互联，未来还将进一步扩充。

德国逐步废除核电举措已基本步入正轨，德国政府还制定了逐步淘汰煤电的战略。2018年，德国政府宣布成立“增长、结构变化和就业委员会”（也称“煤炭委员会”），启动了从煤炭过渡到可再生能源的议程。2019年1月，煤炭委员会提出了逐步淘汰燃煤发电的全面路线图，并明确最迟将在2038年关闭德国的燃煤电厂，具体的阶段性目标包括：到2022年至少关闭12.5GW燃煤电厂，到2030年关闭25.6 GW的燃煤电厂。此外，委员会建议为煤矿地区提供400亿欧元的过渡期援助。由于目前发电容量过剩，而且政府有降低能源消费总量的目标，因此目前尚不清楚需要新建多少发电机组以替换将逐步淘汰的火电机组，但很可能通过增加可再生能源发电容量以及提升天然气发电利用率以替代淘汰的煤电容量，从而进一步支持输电网和可再生能源的系统集成。德国可能会增加天然气发电量以调节峰值发电量，这将使电力安全与天然气安全越来越紧密地联系在一起。

六、能源安全

德国拥有多元化的石油供应来源、完善的供应基础设施、自由的市场和大量石油紧急储备，这些都有助于保证其石油供应安全。通过实施低排放车辆和相关基础设施的补贴和税收优惠等财政激励措施，可以减少交通运输部门对石油的需求，进而支持德国的石油安全以及低碳转型。德国天然气供应严重依赖进口，进口天然气占到了供应总量的93%。迄今为止德国最大的天然气进口来源国是俄罗斯，其次是荷兰和挪威。尽管德国政府致力于发展大规模可再生能源，但逐步淘汰核能和煤炭将增加德国对天然气发电的需求。可再生能源电力制氢是具有潜力的能源转型长期解决方案，氢气需求的增加将提升德国对天然气的需求。德国国内天然气产量较小且持续下降，未来几年从欧洲进口的天然气量也将下降，尤其是从荷兰，该国格罗宁根气田的产量正在下降，最迟将在2022年完全停产。天然气供应安全成为政府的头等大事，天然气供应的多元化将更加重要。另外，由于天然气在发电中的用途主要是为了满足高峰用电需求，电力安全与天然气安全也越来越相关。

七、能源技术创新

为了推动“能源转型”战略的发展，德国持续增加对能源技术研发的公共投入，2017年，德国投入10.1亿美元用于能源相关的研究、开发和示范（RD&D），占其GDP的0.031%，相比前一年增长了14%。其中，可再生能源技术占能源RD&D总预算的29%，主要用于太阳能和风能研究；其次是能效（主要用于提高工业能效）和核能（包括核聚变），分别占22%和21%；其他电力和储能技术占到13%，化石燃料仅占5%，其中一半以上用于碳捕集和利用的研究。此外，德国各州也投入资金支持能源技术研究，2016年德国各州的支出总额超过了2.48亿欧元。

图4 2010-2017年德国能源技术的公共研发支出（单位：百万欧元）

德国政府实施长期的能源研究计划作为能源技术创新的指导原则和配套政策，2018年公布了“第七期能源研究计划”，计划在2018-2022年间共投入64亿欧元预算支持能源研究，较第六期计划（2013-2017年）增长45%，预算资金主要来源于联邦预算和能源与气候基金。“第七期能源研究计划”由联邦经济与能源部（BMWi）、教育与研究部（BMBF）和食品与农业部（BMEL）共同制定，并根据研究主题与技术成熟度等级进行了实施分工：教育与研究部负责资助技术成熟度为1-3级的应用导向基础研究，经济与能源部负责资助3-9级的应用研究，食品与农业部负责资助3-7级的生物能源研究。

与上一期计划不同，“第七期能源研究计划”的资助重点从单项技术转向解决能源转型面临的跨部门和跨系统问题，重点关注如下领域研究：（1）终端用能部门的能源转型，如提升能效，降低能源消耗，增加可再生能源份额；（2）运输部门技术，如电池、燃料电池和生物燃料；（3）发电技术，包括各种可再生能源发电和火电技术；（4）可再生能源的系统集成，包括电网开发、储能和部门融合；（5）跨领域技术，如数字化、资源管理和碳利用技术；（6）核安全技术，重点关注到2022年核电厂的安全运行及其退役和放射性废物处置管理。此外，该计划还引入了“应用创新实验室”（Living lab）机制建立用户驱动创新生态系统，以加快成果转移转化。