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德国气候环境保护与能源绿色转型的路径、挑战及启示

时间:2025年03月27日 14:56 发布人:朱冠文 浏览次数:[]

编者按德国在全球气候环境保护和能源转型中不仅是一个政策的引领者、技术的创新者,更是国际舞台上的积极参与者和国际合作的重要推动者。在推动能源转型过程中,德国政府展现出坚定的政治意愿和迅速的行动能力。作为欧盟成员国,其国内气候环保政策与欧盟的总体气候目标和政策框架紧密相连,例如参与制定欧盟排放交易计划体系和欧盟Fit for 55”气候计划,并积极推动这些气候保护措施的实施。同时,德国又在国家层面制定了一系列旨在减少温室气体排放、促进可再生能源使用和提高能效的政策和法规。20243月,德国联邦内阁通过了名为《能源转型和气候保护:挑战和转型之路》的转型报告,提出实现温室气体中和的道路必须与经济、社会和环境相协调。目前德国能源绿色转型的主要途径有推广可再生能源、扩建输配电网、构建连贯且高效的能源系统、提高能源效率、加速发展氢能、工业去碳化等方式,也面临创新和技术进步缓慢、“搭便车行为”以及国际合作的复杂性等挑战。

随着全球变暖加剧、极端天气增加,气候变化给人类生产生活带来广泛而深远的影响。201512月,第21届世界气候大会上,国际社会通过《巴黎协定》承诺,将全球变暖与前工业化时代相比限制在远低于2°C,并尽可能限制在1.5°C。根据联合国环境规划署(UNEP2023年的排放差距报告,按照目前的政策措施,国际社会正朝着一个比前工业化时代水平高出2.52.9°C的更温暖的世界迈进。对此,国际社会积极采取行动,通过完善法律法规、技术进步和创新、政策杠杆和国际合作等方式来减少温室气体排放,推动能源绿色转型,增强气候韧性,促进可持续发展。20243月,德国联邦内阁于柏林批准了转型报告《能源转型和气候保护:挑战和转型之路》,并由德国联邦经济和气候保护部公开发布。该报告是联邦政府一系列转型报告的一部分,旨在为即将更新的德国可持续发展战略(DNS)做好准备。原报告分为《引言》、 《转型领域的初步概况和主要措施》、《主要挑战和进一步采取行动的需要》三个部分。本文主要选取了后两个部分的核心内容进行编译。

一、欧盟气候保护框架

1欧盟排放交易计划体系

欧盟排放交易计划体系(Das Europäische Emissionshandelssystem,简称EU-EHS)是欧盟为应对气候变化、减少碳排放而设立的关键性政策工具。欧盟排放交易计划体系覆盖能源密集型产业、部分能源行业、欧洲内部空中交通业等,基本囊括欧洲境内约一半的碳排放量。德国联邦政府还主张把建筑、道路交通和小型工业设施领域也引入欧盟排放交易计划体系,称为欧盟排放交易计划体系II(即EU-EHS II)。欧盟排放交易计划体系II 被视为欧洲气候政策的里程碑:从 2027 年起,投放市场的燃料将遵守欧盟范围内统一的二氧化碳价格。德国国家燃料排放交易计划已于 2021 年生效,后续将纳入欧盟排放交易计划体系 II。加上现有的排放交易,未来高达 85% 的欧盟碳排放量将与越来越少的排放配额1挂钩。大部分收入将用于投资强化减排措施。部分收入通过气候社会基金用于补偿特别受到二氧化碳定价影响的人群(例如低收入家庭、微型企业)。此外,欧盟排放交易计划体系中的市场稳定储备机制(Marktstabilitätsreserve)通过调整市场上的配额供应来平衡市场,提高市场的韧性,并确保长期内碳价格反映减排的真正成本。自2019年以来,市场稳定储备一直在拍卖中撤回配额,以减少市场上的过剩供应,并提高碳价格,从而强化减排激励。当然,欧盟排放交易计划体系也面临着碳泄漏的风险,即碳排放密集型产业可能转移到欧盟以外排放标准较宽松的地区。为了防止这种情况发生,贸易和能源密集型产业将继续免费获得排放配额。同时,将逐步引入碳边境调节机制(CO-Grenzausgleichsmechanismus),并逐步取消排放配额免费分配制度。

2005年启动以来,欧盟排放交易计划体系的发展经历了多个阶段,目前处于第四阶段(2021-2030年),此阶段的目标是实现与2005年相比减少至少62%的碳排放,现已成为全球规模最大的碳排放交易市场。该体系不仅覆盖了欧盟所有成员国,还包括了欧洲自由贸易联盟国家(冰岛、列支敦士登和挪威)以及北爱尔兰的电力行业。从2024年起,欧盟排放交易计划体系还将包括海运业的排放,这标志着欧盟排放交易计划体系在覆盖范围上的进一步扩展。欧盟排放交易计划体系基于“总量控制与交易”原则,设定了包括能源、工业生产、航空等行业在内的排放总量上限,并逐年降低该上限以确保排放量随时间增加而减少。参与企业必须持有足够的排放配额来覆盖其实际排放量,否则将面临重罚。企业可以通过拍卖或市场交易获取这些配额,也可以通过减少排放量来出售多余的配额。

总体而言,欧盟排放交易计划体系通过市场机制为碳排放定价,促进减排技术创新和应用推广,赋予企业在减排举措方面一定灵活性,对全球碳市场和气候变化产生了深远的影响。通过这些措施,欧盟排放交易计划体系有助于推动全球向低碳经济转型,并为实现《巴黎协定》的目标作出贡献。

2欧盟Fit for 55”气候计划

Fit for 55”是欧盟提出的一系列气候和能源立法提案的统称,旨在到2030年将欧盟的温室气体排放量在1990年的基础上至少减少55%,以实现《巴黎协定》的目标和欧盟的气候中和愿景。这一计划是欧盟为了达成其在《巴黎协定》中的承诺以及实现《欧洲绿色协议》中提出的2050年碳中和目标的重要组成部分。这些提案包括对现有政策的修订和新政策的引入,如提高能效标准、增加可再生能源比例、改革交通和建筑领域的排放规则等。其中,《减排分担条例》(ESR)规定,到2030年,整个欧盟碳排放量要比2005年减少40%,德国减少50%。同时,各成员国必须确保维持并改善森林和土壤对二氧化碳的吸收和储存状况;《可再生能源指令》(RED)规定,到2030年,能源最终消费总量的42.5%应来自可再生能源,而欧盟的目标则是达到45% ,同时还规定要加快审批程序,例如通过设定优先发展可再生能源的领域,并承认可再生能源及其所需的电网基础设施符合“重大公共利益”,促进各成员国在能源转型方面的具体行动和投资,推动欧盟向低碳经济的过渡;《能源效率指令》(EED)规定,到2030年,欧盟的能源消耗量必须比预期发展减少11.7%。此外,首次为成员国设定了统一的标准,从中可以推导出各国实现这一欧盟目标的国内贡献量,《能源效率指令》增订部分通过一系列措施统一了欧盟的要求,包括公共部门必须每年至少降低1.9%的能源消耗,公共机构建筑物每年至少有3%的总面积要被改造成近零能耗建筑,高耗能公司必须强制使用能源或环境管理系统等。除此之外,“Fit for 55”气候计划还包括其他立法提案,包括能源税指令改革,制定建筑和交通领域更严格的排放标准,修订关于构建欧盟气候友好型交通基础设施规定,修订替代燃料基础设施指令,以及可持续航空燃料和可持续海运燃料的倡议。

欧盟的这一气候计划推动了全球范围内对低碳技术和解决方案的关注和投资,同时也要求各国加强碳管理,共同节能减排。这不仅对欧洲的气候政策和能源结构产生深远影响,也给全球多个国家和地区,包括中国,带来了机遇和挑战。

二、德国气候保护框架

1德国《联邦气候保护法》

德国联邦政府制定《联邦气候保护法》,致力于通过长期规划建立监测和调整机制,实现2045年碳中和的目标。《联邦气候保护法》是一项旨在确保实现国家气候目标和遵守欧洲目标的法律,它考虑了生态、社会和经济影响,并基于《巴黎协定》规定的义务,为实现气候中和目标提供了清晰的路线图,以最小化全球气候变化的影响。2022年,德国能源、工业、农业以及废弃物管理领域已经完成该法设定的行业目标。20236月,德国联邦内阁会议上通过了关于修改《联邦气候保护法》的法律草案,决定未来将采用一种面向未来的、跨年、跨部门的综合核算方法来达成目标,旨在使气候保护更具前瞻性和有效性。为此,德国政府需采取行动计划,包括更新气候行动计划,必要时采取紧急行动计划以确保遵守部门排放预算等。《联邦气候保护法》还规定了建立一个气候问题专家委员会,负责每两年向德国联邦议院和联邦政府报告目标实现情况、措施和趋势,并在必要时制定特别报告。

2自然气候保护

20233月,德国联邦政府通过了《自然气候保护行动计划》(ANK),该计划旨在保护、加强和恢复生态系统。它将气候保护与自然保护相结合,目标是显著改善德国生态系统的总体状况,从而增强它们的适应能力和气候保护功能。自然气候保护包括直接保护、加强和恢复退化生态系统的措施。该计划包含69项措施,涵盖十个行动领域,例如泥炭地、森林生态系统、海洋和海岸、城乡及交通区域,以及研究和能力建设等方面。

同时,德国联邦政府在欧盟框架内参与实施“欧盟生物多样性战略2030”。这包括2022年提出的“自然恢复条例”,首次为所有欧盟成员国设定了恢复生态系统的法律约束性目标:到2030年,至少20%的欧盟陆地和海洋区域将采取自然恢复措施。自然气候保护措施旨在与保护生物多样性相协调,保持陆地或海洋生态系统的气候保护作用,并尽可能加强这种作用。健康和多样化的生态系统及其物种多样性是确保所有欧盟公民能够获得食品安全、抵御气候变化的能力和保障健康福祉的基础。

3碳管理和负排放

德国联邦政府正在制定一项碳管理战略,旨在展示碳捕集与利用(CCU)以及碳捕集与封存(CCS)的应用领域以及这些技术的法律、生态和经济框架条件。碳捕集与利用涉及从工业过程或能源生产中捕集二氧化碳,然后将其转化为有用的产品或资源,例如合成燃料、化学品或建筑材料。不仅可以减少大气中的二氧化碳浓度,还可以创造经济价值,促进可持续发展。碳捕集与封存是一种从工业源或发电厂捕集二氧化碳,并将其长期存储在地质构造中,如岩层或枯竭的油气田,以防止其释放到大气中的过程。碳捕集与封存技术是减少碳排放和对抗全球气候变化的重要手段之一。

此外,德国联邦政府还将通过长期二氧化碳负排放战略(Negativemissionen),对2060年之前负排放在德国气候政策中的作用进行全面考量。二氧化碳负排放指的是通过人为努力从大气中捕获二氧化碳,并将其长期储存在陆地、海洋或产品中的技术。这些技术包括再造林、生物能结合碳捕集与封存技术以及直接空气碳捕集与封存技术等。此外,联邦政府也将推动陆地和海洋中的二氧化碳提取方法(CDR)的研究。

4社会补偿

德国联邦政府认为,社会接受度和参与度对于成功的气候政策至关重要。如果没有有针对性的社会补偿措施,以价格控制为目的的气候政策工具(如二氧化碳定价)就会产生累退效应。相比高收入家庭,低收入家庭更易受到气候政策工具的影响。因此,在设计工具时就应考虑到气候政策的社会分配效应。联邦政府还将设立一个“气候保护社会监测”机构,今后在制定措施的过程中,将借助该机构分析气候保护措施的社会分配效应,并尽可能保证措施的公平、公正。政府还将进一步开发社会支持较高二氧化碳价格的工具,有助于提高人们对二氧化碳定价和整个气候政策的接受程度。同时,政府也正在努力开发一种支付机制,以便实现更迅速、更有针对性和差异化的社会支持。

此外,通过资助气候模型和气候保护经济学研究领域的研究,推动气候保护技术和创新的发展,包括适应气候变化和风险预防的研究和国际合作,改善人们对气候变化的基本认识,为2045年实现碳中和以及2050年之后达到净负碳排放奠定技术基础,并发展出更行之有效的解决方案。

三、德国能源转型路径

绿色能源转型要求在经济、生态和社会等方面是可持续的。鉴于此,联邦政府的能源政策除了追求能源可负担性目标和供应安全目标以外,还追求与自然和环境相互兼容的气候保护目标。所有领域实现这一目标的关键因素包括:在提高能源效率的同时降低总体能源消耗;以符合成本效益的方式迅速推广可再生能源;进一步实现需求领域的电气化和去碳化;扩大氢气及其衍生物的流动市场;以及扩建所有相关的基础设施。

1在电力行业推广可再生能源

自立法期以来,德国政府迅速减少了扩大可再生能源和必要电网基础设施的障碍,为大幅加快进程奠定了基础。2022 7 月,德国联邦议院和联邦参议院通过了几十年来最大的一揽子能源政策立法,即能源紧急一揽子方案(Energiesofortmaßnahmenpaket),包括《可再生能源法修正案》、《海上风能法》、《陆上风能法》、《联邦自然保护法修正案》等。2023年,德国联邦经济和气候保护部还制定了进一步的陆地风能和光伏战略一揽子措施,通过在短期内开辟更多土地、运输可再生能源系统和确保熟练专技人员等措施来实现到 2035 年风力发电 160 千兆瓦的目标。光伏战略包含推广地面安装和屋顶安装光伏发电设备、更广泛的光伏供电、加快电网建设等措施。预计可再生能源在电力消费总量中占比超过 50%,到 2030 年这一比例将至少提高到 80%,可再生能源发电量从目前的不到 270 太瓦时增加到 2030 年的 600 太瓦时。一旦完成煤炭淘汰,电力供应将实现碳中和。

2输配电网扩建

扩大输配电网是能源转型取得成功的关键前提。德国政府改善了前瞻性电网扩建的条件,以便尽早将新用户和可再生能源设备的并网要求纳入电网规划。联邦政府正在继续努力加快规划和授权程序。作为各种一揽子立法的一部分,对电网扩建项目的规划、审批和建设实施了进一步的法律简化,为尽早开工建设提供了便利,并加强了项目捆绑,还推动了各个程序和步骤的数字化进程。

3贯、高效的能源系统

能源系统发展战略(SES)为能源系统的进一步发展提供了一个总体框架。作为系统发展战略的一部分,为协调能源转换、消费部门和能源基础设施等领域的互动,有必要开发一个跨部门模型和一个强有力的能源系统转型战略,并将其作为各种后续进程的指导方针。能源系统发展战略的目的是确保各后续进程在一个高效的整体系统中协调一致。该系统亦是在德国联邦经济和气候保护部长期方案的基础上,通过一个透明的、有专业公众参与的循环过程来制定的。

4提高能源效率

《能源效率法》于 20231118日生效,支持实施修订后的《能源效率指令》,并设定了具体的节能目标,还首次制定了提高能源效率的跨部门框架。该法还包括公共部门发挥模范作用的具体措施,以及强化使用能源和环境管理系统。该法还规定了数据中心的能效和余热使用要求,以及优化避免余热产生和在无法避免情况下余热再利用的   规定。自 2019 年以来,经济活动中的能源和资源效率计划一直以补助金的形式促进能源和资源效率以及工艺热能方面的投资,为减少工业和商业的最终能源消耗做出了特殊贡献。

5加速发展氢能

德国政府通过《氢能加速法》来调整和简化监管和立法框架。氢能基础设施的扩展、融资和监管是重要的行动领域,构建氢能核心网络是非常重要的一环,该网络将在2032 年之前连接德国目前已知的主要氢能消费和生产地区,以及其他基础设施,例如港口和储存设施。作为 IPCEI 氢能计划的一部分,德国政府支持整个氢能价值链上的综合项目,从绿色氢能的生产和基础设施到氢能在工业和交通领域的应用等。德国政府的目标是为德国长期可靠地供应绿色、可持续的氢气。为了确保氢能市场的快速发展和提升,满足预期需求,至少在有足够的绿色氢气之前,还将结合碳捕集与封存技术从废弃物或天然气中提取低碳氢气。另外,德国政府的氢进口战略发出明确信号,表明其愿意进口大量氢气(衍生物),并为全球脱碳做出贡献。

6工业去碳化

根据国际能源署(IEA)的数据,工业领域直接排放的二氧化碳约占全球能源系统二氧化碳总排放量的四分之一。对此,德国政府认为有必要将小型工业工厂纳入欧盟排放交易计划体系 II,并逐步终止对某些工业部门的免费分配,建立必要的基础设施,未来通过碳定价来强化激励工业领域的气候保护,推动工业去碳化进程。再者,通过 “KlimPro 工业”指南和“工业脱碳”资助计划等有针对性的研究资助来支持能源密集型(基础材料)工业开发和投资创新型气候保护技术,特别是通过全新的生产工艺来避免与生产过程相关的温室气体排放。此外,气候保护合同资助计划支持排放密集型行业的企业投资气候友好型生产设施。气候保护合同保护企业免受氢或二氧化碳价格风险的影响,在德国建立一个安全的投资框架,并启动工业转型。

7建筑和交通减排

德国政府还在建筑和交通等其他能源消耗领域采取了措施,以推进能源转型。这些领域的需求在应对气候保护挑战的能源供应方面发挥着举足轻重的作用,即根据需求扩大可再生能源电力、电网和储能。与此同时,由于屋顶光伏发电和相关储能系统以及热泵智能控制的大力推广,建筑物的系统支持作用也在不断增强。综合考虑整个能源需求和供应对于可持续气候保护和弹性能源供应至关重要。

8国际合作

德国政府积极促进与全球 30 多个国家的双边能源合作伙伴关系、社会生态转型伙伴关系等多重关系,开展包括法律和政策层面以及技术、资金和知识交流等多个方面的对话和合作来共同应对气候变化带来的挑战,推动全球范围可持续的能源系统转型。在此框架内,德国政府支持开发以需求为基础的可再生能源系统、生产绿色氢气以及扩大基础设施并使其现代化,为发展中国家提供现代化和可持续的能源转型服务,共同减少温室气体排放。

四、能源转型面临的挑战

德国能源转型领域包括无污染环境、可持续农业和粮食供应体系、可持续建筑和交通转型、循环经济、能源转型和气候保护、人类福祉和实现社会公正的能力六大方面。德国在能源转型中采用了多种策略,包括法律体系的建立与完善、可再生能源的多样化发展、电力市场改革、电力系统灵活性提升、智能化和数字化技术应用、发展氢能、提升能效、开展知识交流与国际合作等,但仍然面临诸多挑战。

1创新和技术进步

在技术开发和应用过程中,技术成熟度可分为四个阶段: 1.原型(Prototyp),即根据概念而开发的原型;2.示范(Demonstration),即以完全商业化的形式推出的第一版新技术;3.市场化(Marktfähigkeit),即在各种市场上推广技术,但因现有成本和性能与传统技术存在差距,或因与现有基础设施的整合存在障碍,无法充分发挥市场潜力;4.市场成熟(Marktreife),即技术已完全达到市场稳定的要求。目前,有助于实现温室气体减排目标的技术正处于不同的技术成熟阶段。对于处于市场化阶段的技术,如具有高减排潜力的光伏和热泵,主要重点是进一步降低成本,并提供适当的基础设施和框架条件。而其他工艺,如水泥生产中的碳捕集、利用和储存,则处于原型阶段,需要进一步研发才能推向市场。因此,碳中和技术的创新和进步、降低使用成本和技术市场化是能源转型成功的关键。对此,德国政府主要通过覆盖整个创新周期的投资、补贴和项目资助等措施鼓励并促进创新和进步。在气候融资方面,联邦政府。致力于推动国际气候适应资金的集体翻番,并努力动员改善私人气候融资现状。

2政策的杠杆作用

国际气候政策面临的一个主要挑战是“搭便车行为”(Trittbrettfahrerverhalten):即气候保护措施最初由本国承担成本,而他国即便没有自己的措施,也会从别国的努力中获益。在实现碳中和的道路上,转化成本的高低和分布会影响国际竞争中的选址决策,从而也会影响其他国家的碳排放发展。这既适用于美国《通胀削减法案》(IRA)的措施,也适用于欧盟排放交易计划体系的措施。如果没有可比较的碳排放定价,就会出现不平衡的国际竞争,从而导致碳泄漏。对此,按照“谁污染谁付费”原则,欧盟对部分行业引入了碳边境调节机制,加强包括能源、工业和建筑部门在内的脱碳措施交流。同时,国际气候俱乐部(Internationaler Klimaclub)在提高气候保护措施的可比性方面发挥着关键作用,例如找到碳排放的共同或可互操作的标准和定义、为绿色主导市场创造框架条件、促进全球绿色产品贸易等。德国将继续在七国集团、二十国集团、经合组织和气候俱乐部等国际层面倡导建立和扩大国际兼容的、有效的碳定价和有社会补偿的排放交易体系,并支持发展中国家建立相应的工具,推动全球能源转型。

3国际合作和支持

在气候环境保护和能源转型框架内实现全球性的工业、经济和社会发展不是易事。首先,在经历必要的社会转型和气候变化带来的后果方面,很多德国的伙伴国家正面临着更大的挑战。工业化国家,尤其是德国,应帮助他国以尽可能低的成本实现平稳的技术转型,支持公平、包容的转型,为发展中国家的转型政策提供激励。同时,要兼顾经济、社会和生态转型必须与受影响人口群体的需求相协调,应符合地区实际情况,以包容和公平的方式进行制度设计,以获得当地社会的认可。其次,转型过程也蕴含着风险,结构变革意味着个人、社群、地区、部门或国家面临新的挑战,例如可能会出现区域性、结构性失业。气候政策措施应尽量减少负面溢出效应,避免目标冲突。再者,能源转型对原材料需求的增加也应符合环境和社会标准,尽可能减少对生态环境的影响。政策的制定需要兼顾考虑除能源部门以外其他部门的战略和计划、地理和人口特征以及短期解决方案的潜在负面影响等。对此,在国际合作中支持全球性气候政策的措施应该是基于自然的、有效的并公平公正的。

德国的经验表明,能源转型是一个复杂的过程,需要综合考虑供应安全、可持续性和经济社会发展等多个方面。尽管德国在能源转型方面面临诸多挑战,但它仍然是全球能源转型的领导者之一,并继续在推动低碳能源系统的发展中发挥着关键作用。

五、启示

德国能源转型在政策制定、市场机制创新、可再生能源推广、能效提升、技术发展、跨部门协调、公众参与以及国际合作等方面为中国提供了宝贵的经验。首先,德国通过综合性立法为能源转型提供了坚实的法律基础,并努力在长期规划与短期行动之间实现动态平衡。其次,德国还注重能源转型过程中的社会补偿,努力缓解转型对产业升级、就业转型和社会公平等方面可能带来的负面影响。同时,国家层面的跨部门协调机制以及地方政府在能源转型中的积极参与确保了政策的协同效应。此外,德国还积极参与国际气候谈判,推动全球气候行动,采用市场机制来激励企业和个人参与减排。这些经验为中国等其他国家在制定和实施能源转型策略时提供了重要的借鉴。

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