核心提示：德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署近期發(fā)布的一份研究報(bào)告中，提出了在本國(guó)實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的設(shè)想，該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要各環(huán)保部門的配合，啟動(dòng)減排措施，大幅降低能耗，將人均二氧化碳排放量降至1噸。這份研究報(bào)告的結(jié)論證實(shí)，德國(guó)未來(lái)實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)在技術(shù)層面上是完全可行的。

德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署近期發(fā)布的一份研究報(bào)告中，提出了在本國(guó)實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的設(shè)想，該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要各環(huán)保部門的配合，啟動(dòng)減排措施，大幅降低能耗，將人均二氧化碳排放量降至1噸。這份研究報(bào)告的結(jié)論證實(shí)，德國(guó)未來(lái)實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)在技術(shù)層面上是完全可行的。然而這也意味著，德國(guó)各個(gè)系統(tǒng)如電力系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、交通系統(tǒng)以及工業(yè)系統(tǒng)等重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在能源供應(yīng)方面，必須實(shí)現(xiàn)完全依賴可再生能源。德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署2010年發(fā)布的一份研究報(bào)告中顯示，德國(guó)有望到2050年實(shí)現(xiàn)全部的電力供應(yīng)完全來(lái)自于可再生能源的目標(biāo)。在2050年的設(shè)想中，德國(guó)雖然在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能的可持續(xù)性利用，然而需要對(duì)殘余物進(jìn)行加工以及產(chǎn)能偏低等特性，決定了生物質(zhì)能不可能成為供應(yīng)整個(gè)能源系統(tǒng)的支柱能源。另一方面，德國(guó)的水電和地?zé)崮馨l(fā)展?jié)摿σ蚕鄬?duì)有限，種種因素促成風(fēng)電和光伏發(fā)電將成為未來(lái)可再生能源的主要力量，并在能源供應(yīng)和溫室氣體減排任務(wù)中扮演重要的角色。德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署2013年發(fā)布的一份GIS分析報(bào)告里特別指出，德國(guó)海上風(fēng)電的發(fā)展?jié)摿δ壳氨淮蠓凸?。?dāng)然，海上風(fēng)電的發(fā)展?jié)摿υ诨癁楝F(xiàn)實(shí)后，無(wú)疑是要比其理論潛力值偏低一些，原因一方面是因?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)電需要根據(jù)項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行分析、考量，才能得出切實(shí)可行的結(jié)論，而非對(duì)所有的項(xiàng)目一概而論；另一方面是因?yàn)檫€需考慮到理性的經(jīng)濟(jì)架構(gòu)和當(dāng)?shù)氐慕蛹{條件等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。但可以肯定的是，德國(guó)海上風(fēng)電的可觀發(fā)電量已經(jīng)證實(shí)了其在德國(guó)可再生能源發(fā)展進(jìn)程中所起的重要作用。

德國(guó)2050年—“碳中和”目標(biāo)

當(dāng)前，科學(xué)界對(duì)氣候變化正日益惡化已基本達(dá)成共識(shí)：人為因素是造成這種變化的主要原因。尤其是一些工業(yè)大國(guó)對(duì)此更要擔(dān)起重責(zé)，降低本國(guó)溫室氣體排放量，努力將全球平均溫度增幅控制在2度以內(nèi)。

德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署2013年發(fā)布的一份研究報(bào)告中稱，未來(lái)德國(guó)要實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，在技術(shù)層面上是完全可行的。即使像德國(guó)這樣的工業(yè)大國(guó)，要在1990年到2050年六十年時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)本國(guó)95%的溫室氣體減排目標(biāo)也是有極大可能性的。因此，向100%依賴可再生能源的轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)國(guó)家“碳中和”目標(biāo)的關(guān)鍵。德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署早前發(fā)布的一份名為《能源目標(biāo)2050:100%可再生能源電力供應(yīng)》的報(bào)告中，已經(jīng)肯定了德國(guó)到2050年實(shí)現(xiàn)完全依賴可再生能源發(fā)電的技術(shù)可行性。而名為《德國(guó)2050—“碳中和”國(guó)》的報(bào)告中則指出，除了對(duì)電力領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，可再生能源甚至可以滿足德國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的全部能源供應(yīng)。然而無(wú)論在哪一種模式設(shè)想中，風(fēng)能在其中的重要性都不可忽視，因?yàn)闊o(wú)論從開發(fā)潛力還是從經(jīng)濟(jì)發(fā)展性來(lái)考慮，風(fēng)能都占有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。本文將重點(diǎn)探討德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署是如何看待風(fēng)能在未來(lái)德國(guó)能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)中將扮演的角色。

德國(guó)要實(shí)現(xiàn)2050年溫室氣體減排95%的目標(biāo)，也就意味著，要將人均二氧化碳排放量從目前的11噸降至1噸?！兜聡?guó)2050—“碳中和”國(guó)》這份報(bào)告中，并沒(méi)有預(yù)測(cè)未來(lái)的能源發(fā)展趨勢(shì)，但是卻描繪了一種技術(shù)可行性高的優(yōu)化解決方案。該研究給出的模式設(shè)想中，囊括了所有相關(guān)的排放源，包括：能源消耗引起的廢氣排放，工業(yè)廢氣排放、污水處理排放以及農(nóng)業(yè)、林業(yè)和土地利用變化等造成的廢氣排放。根據(jù)報(bào)告中模式設(shè)想的預(yù)測(cè)，德國(guó)作為進(jìn)口工業(yè)國(guó)，到2050年在完全依賴可再生能源的情況下，仍然會(huì)維持與今日相似的生活標(biāo)準(zhǔn)，并不會(huì)有所下降。需要注意的一點(diǎn)是，這份研究報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注德國(guó)本地的溫室氣體排放情況，并沒(méi)有考慮到與其他國(guó)家的交互影響。相應(yīng)地，德國(guó)出口商品生產(chǎn)造成的廢氣排放在這份報(bào)告中有所體現(xiàn)，而進(jìn)口商品生產(chǎn)造成的廢氣排放則并不在考慮范圍之內(nèi)。

，能源消耗引起的溫室氣體排放量已超過(guò)80%。這也是為什么德國(guó)大力推廣節(jié)能降耗措施的原因，尤其是在熱能消耗方面，這對(duì)提高減排力度影響很大。此外，實(shí)現(xiàn)可再生能源完全滿足能源需求的目標(biāo)也是非常有必要的。為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，報(bào)告中也給出了供暖、交通電氣化以及可再生能源的額外產(chǎn)能輸出等模式設(shè)想。

為了降低利用生物質(zhì)能可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署將生物質(zhì)能的利用范圍僅限定在對(duì)農(nóng)作物廢棄物和殘留物的利用。因此，生物質(zhì)能產(chǎn)能的降低一方面催生了供熱和交通系統(tǒng)向電氣化方向發(fā)展；另一方面，也加速了利用可再生能源發(fā)電進(jìn)行水電解制氫技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，采用這樣的技術(shù)，可以將產(chǎn)生的氫氣用于合成沼氣。隨著“電轉(zhuǎn)氣”技術(shù)方案的應(yīng)用，大幅降低能源消耗引起的溫室氣體排放，將更有望得以實(shí)現(xiàn)。采用這樣的模式，可再生能源發(fā)電需求也會(huì)隨之大幅增長(zhǎng)。根據(jù)《德國(guó)2050—“碳中和”國(guó)》的報(bào)告預(yù)測(cè)，到2050年德國(guó)全年用電需求總量將達(dá)到近3000TWh。