“能源轉(zhuǎn)型” (德語(yǔ)Energie-wende)一詞最早可能出自1980年德國(guó)科學(xué)院出版的《能源轉(zhuǎn)型：沒(méi)有石油與鈾的增長(zhǎng)與繁榮》報(bào)告。該報(bào)告呼吁徹底放棄核電和化石能源。這一觀點(diǎn)最初受到強(qiáng)烈反對(duì)，但后來(lái)逐漸變成德國(guó)能源政策的基本內(nèi)容。2002年之后，“能源轉(zhuǎn)型”的含義逐漸演變?yōu)椤稗D(zhuǎn)向分布式可再生能源和能源效率”，并提出最終目標(biāo)是建立100%基于可再生能源的能源體系。
德國(guó)能源天然條件并不好，除煤炭?jī)?chǔ)量相對(duì)豐富外，石油和天然氣基本依賴進(jìn)口，總體能源自給率約為30%。為此，德國(guó)很早就提出向可再生能源轉(zhuǎn)型的方向和發(fā)展目標(biāo)，并取得較好效果。截至到2014年，德國(guó)電力消費(fèi)中27.8%來(lái)自可再生能源，一次能源消費(fèi)中有11.9%由可再生能源提供(含水電和垃圾發(fā)電)。值得注意的是，德國(guó)可再生能源發(fā)展“成績(jī)”是在資源條件并不突出的情況下實(shí)現(xiàn)的。以光照條件為例，德國(guó)太陽(yáng)能輻射量很低，光伏發(fā)電的年滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)只有800小時(shí)左右，僅為美國(guó)的50%。因此，德國(guó)當(dāng)前的能源轉(zhuǎn)型成績(jī)和經(jīng)驗(yàn)為世界廣泛關(guān)注。為了更為全面和深入地理解德國(guó)當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型，本文從德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的“大背景”出發(fā)，以近期(2020年)轉(zhuǎn)型目標(biāo)為標(biāo)尺，對(duì)其轉(zhuǎn)型進(jìn)展進(jìn)行全面評(píng)估。
能源轉(zhuǎn)型背景
從大的歷史視角看，到目前為止，人類社會(huì)經(jīng)歷和正在經(jīng)歷的能源轉(zhuǎn)型有兩次：第一次是植物能源向化石能源轉(zhuǎn)型，第二次是化石能源向非化石能源轉(zhuǎn)型。目前，歐洲主要國(guó)家的能源轉(zhuǎn)型處于邁向“第二次能源轉(zhuǎn)型”的入口。這一轉(zhuǎn)型啟動(dòng)與發(fā)生，首先是隨著水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等現(xiàn)代能量“原動(dòng)機(jī)”的發(fā)明和應(yīng)用推廣而逐漸展開的。然而，自21世紀(jì)初以來(lái)，隨著人類對(duì)溫室氣體導(dǎo)致全球變暖機(jī)制及其危害認(rèn)識(shí)的深化，第二次能源轉(zhuǎn)型從一個(gè)“自發(fā)展開”的過(guò)程轉(zhuǎn)變成“自覺推動(dòng)”的進(jìn)程。在這一大背景下，德國(guó)能源政策從單純追求“能源供應(yīng)安全性”轉(zhuǎn)向抑制全球變暖，并把大力推動(dòng)可再生能源發(fā)展作為防止全球變暖的最重要路徑。
德國(guó)能源政策的這一轉(zhuǎn)變，是其根據(jù)自身的能源供需狀況變化做出的理性選擇。具體包括兩個(gè)方面原因：
一是德國(guó)主要化石能源消費(fèi)進(jìn)口依存度居高不下。德國(guó)傳統(tǒng)能源資源特點(diǎn)是“富煤缺油缺氣”(煤炭資源豐富，石油資源基本沒(méi)有，天然氣資源非常稀少)。因此，石油和天然氣需求長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。20世紀(jì)90年代以來(lái)，德國(guó)石油和天然氣消費(fèi)對(duì)外依存度長(zhǎng)期居高不下。1990-2013年，德國(guó)石油進(jìn)口依存度一直在 94.6%-100%波動(dòng)，且沒(méi)有明顯下降跡象。同期，天然氣進(jìn)口依存度雖比石油低，但增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯，從1990年的75.6%增至2013年的 86.8%。
油氣進(jìn)口依存度長(zhǎng)期居高不下，給德國(guó)能源安全帶來(lái)很大壓力，如何減少油氣進(jìn)口，提高能源安全就成為其能源政策長(zhǎng)期主導(dǎo)目標(biāo)，同時(shí)也使大力推動(dòng)可再生能源發(fā)展—以可再生能源替代化石能源，推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的迫切性日增。正是在這樣的能源供需狀況變化背景下，德國(guó)自20世紀(jì)90年代初以來(lái)，啟動(dòng)了政策驅(qū)動(dòng)可再生能源發(fā)展之路。不過(guò)，德國(guó)把“推動(dòng)整個(gè)能源體系向可再生能源轉(zhuǎn)變”確定為國(guó)家戰(zhàn)略，并制定了能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)，是在2009年以后逐漸形成的。
二是德國(guó)能源總消費(fèi)和人均消費(fèi)自20世紀(jì)80年代初進(jìn)入減量階段。大致在20世紀(jì)80年代初，德國(guó)能源消費(fèi)開始進(jìn)入減量階段。 1965-2013年，德國(guó)一次能源消費(fèi)以1979年為界，分為遞增和遞減兩個(gè)階段。1965-1979年，一次能源消費(fèi)從2.56億噸油當(dāng)量增至 3.71億噸油當(dāng)量，年均遞增2.7%;1979-2013年，一次能源消費(fèi)從3.71億噸油當(dāng)量減至3.25億噸油當(dāng)量，年均遞減0.4%。
德國(guó)石油消費(fèi)和一次能源消費(fèi)的變化趨勢(shì)相一致，且遞減趨勢(shì)更為明顯。1965-1979年，德國(guó)石油消費(fèi)從8630萬(wàn)噸增至16320萬(wàn)噸，年均遞增 4.7%，超過(guò)同期一次能源增長(zhǎng)速度;1979-2013年，石油消費(fèi)從16320萬(wàn)噸減至11210萬(wàn)噸，年均遞減1.1%，遞減速度超過(guò)同期一次能源。相比之下，同期德國(guó)天然氣消費(fèi)依然處于遞增階段。1965-1979年，德國(guó)天然氣消費(fèi)從260萬(wàn)噸油當(dāng)量增至5240萬(wàn)噸油當(dāng)量，年均遞增 23.9%;1979-2013年,天然氣消費(fèi)從5240萬(wàn)噸油當(dāng)量增至7530萬(wàn)噸油當(dāng)量，年均遞增1.1%。可見，從1979年以來(lái)，德國(guó)天然氣消費(fèi)雖然增長(zhǎng)速度大大降低，但遞增階段遠(yuǎn)未結(jié)束。而且，隨著德國(guó)可再生能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，其天然氣消費(fèi)甚至還會(huì)再次進(jìn)入一個(gè)加速發(fā)展階段。
總之，德國(guó)一次能源消費(fèi)和石油消費(fèi)進(jìn)入“總量遞減”和“人均遞減”階段，為推動(dòng)可再生能源替代化石能源提供了良好的外部條件。
能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)確立
德國(guó)當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)，是在推進(jìn)可再生能源發(fā)展過(guò)程中逐漸提出和最終確立的。換句話說(shuō)，德國(guó)不是一開始就提出可再生能源發(fā)展的宏大目標(biāo)，而是首先確立了大力推動(dòng)可再生能源發(fā)展方向，然后在一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程中逐步提出分項(xiàng)、分階段目標(biāo)，從而使目標(biāo)更具現(xiàn)實(shí)性。由于德國(guó) 1991年頒布的《強(qiáng)制輸電法案》對(duì)可再生能源發(fā)展的推動(dòng)效果非常有限。1998年，德國(guó)修訂《強(qiáng)制輸電法案》，引入“雙限額”規(guī)定，即電力供應(yīng)商購(gòu)買可再生能源電力比例最高不超過(guò)其總供電量的5%，特定地區(qū)享受溢價(jià)補(bǔ)貼的可再生能源電力，占該地區(qū)總供電量的比例不超過(guò)10%。同時(shí)，德國(guó)政府還實(shí)施了重點(diǎn)可再生能源工程項(xiàng)目。比如，1999年1月，德國(guó)政府在歐盟推出歐洲“百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”戰(zhàn)略框架下，宣布實(shí)施持續(xù)5年的“10萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”，聯(lián)邦政府為該計(jì)劃提供4.6億歐元財(cái)政預(yù)算。這些法案和項(xiàng)目對(duì)推動(dòng)德國(guó)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的發(fā)展起到了積極作用。
2000年，在德國(guó)北部地區(qū)可再生能源比例幾乎都達(dá)到了上限10%后，《強(qiáng)制輸電法案》的“雙限額”規(guī)定從風(fēng)力發(fā)電的促進(jìn)因素，變成進(jìn)一步發(fā)展的障礙。為此，德國(guó)2000年頒布推動(dòng)德國(guó)可再生能源全面發(fā)展的《可再生能源優(yōu)先法》。該法確立德國(guó)推動(dòng)可再生能源發(fā)展的基本法律框架和政策措施。后來(lái)該法經(jīng)過(guò)多次修改，在2009年修訂版中正式提出，到2020年前可再生能源在電力消費(fèi)中的占比達(dá)到30%。
除電力領(lǐng)域外，德國(guó)推動(dòng)可再生能源發(fā)展的措施還拓展到交通、供熱等主要耗能行業(yè)。2007年12月，德國(guó)修改燃?xì)馐褂孟嚓P(guān)條例，設(shè)定了到2020年和2030年生物甲烷在德國(guó)燃?xì)庑枨笾械谋壤謩e是6%和10%的發(fā)展目標(biāo)。 2008年德國(guó)制定《可再生能源供熱促進(jìn)法》，提出可再生供熱發(fā)展目標(biāo)，即到2020年可再生能源占供熱用能比重在14%以上。同時(shí)法律還規(guī)定了各種補(bǔ)貼和激勵(lì)措施。
德國(guó)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的確定，還受到歐盟層面法律和政策影響。2007年3月，歐洲議會(huì)將2020年歐盟可再生能源在全部最終能源消費(fèi)中的占比目標(biāo)設(shè)定為20%，其中德國(guó)的目標(biāo)被設(shè)定為18%;將所有成員國(guó)生物燃料占全部歐盟運(yùn)輸用汽、柴油消費(fèi)的最低比率設(shè)定為10%。2007年6 月，由德國(guó)主持的G8峰會(huì)原則同意，到2050年全球二氧化碳排放總量相比1990年將下降50%。
2010年9月，德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部在《能源方案》報(bào)告中，闡述了德國(guó)中長(zhǎng)期能源發(fā)展思路，明確了到2050年實(shí)現(xiàn)“能源轉(zhuǎn)型”的發(fā)展目標(biāo)。2011年福島核事故后，德國(guó)政府做出永久放棄核電的決定，正式提出將“能源轉(zhuǎn)型”作為其能源政策的主導(dǎo)方針。
總之，德國(guó)關(guān)于能源轉(zhuǎn)型的一整套國(guó)家長(zhǎng)期目標(biāo)基本在2010-2011年達(dá)成一致。其目標(biāo)不僅僅具體或者與前面所提出的一致，而且有的目標(biāo)在以前基礎(chǔ)上有所提高。德國(guó)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)包括溫室氣體減排、能源效率(即能源消費(fèi)減量)和可再生能源發(fā)展三個(gè)方面內(nèi)容?？梢?，推動(dòng)可再生能源發(fā)展是德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要內(nèi)容，但不是唯一內(nèi)容。概括地說(shuō)，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的總體目標(biāo)是，到2050年，溫室氣體排放相對(duì)于1990年水平減少80%-95%，一次能源消費(fèi)總量比 2008年減少50%，電力需求量比2008年減少25%，交通行業(yè)能源消費(fèi)量比2005年減少40%，可再生能源占電力消費(fèi)比重達(dá)到80%以上，占終端能源消費(fèi)比重達(dá)到60%以上。最終實(shí)現(xiàn)化石能源主導(dǎo)的能源體系向可再生能源體系轉(zhuǎn)變。
2020年能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)進(jìn)展評(píng)估
德國(guó)雖然在2010-2011年才正式將“能源轉(zhuǎn)型”作為國(guó)家戰(zhàn)略和能源政策的主導(dǎo)方針，但2000年《可再生能源優(yōu)先法》就已經(jīng)構(gòu)建了推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的法律框架和激勵(lì)措施，極大地推動(dòng)了德國(guó)以風(fēng)電和光伏發(fā)電為代表的可再生能源快速增長(zhǎng)。我們對(duì)照德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的2020年的階段目標(biāo)，從可再生能源發(fā)展、能源效率和溫室氣體排放三個(gè)方面來(lái)討論能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)展。
首先，可再生能源目標(biāo)完成2/3以上。2000年以來(lái)，德國(guó)可再生能源發(fā)展進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。作為可再生能源發(fā)展的兩個(gè)重要轉(zhuǎn)型指標(biāo)，可再生能源占電力消費(fèi)的比重和可再生能源占終端消費(fèi)的比重，目前已經(jīng)完成2020年目標(biāo)的2/3以上。
一是可再生能源電力消費(fèi)份額目標(biāo)完成近80%。20世紀(jì)90年代以來(lái)，德國(guó)可再生能源發(fā)電增長(zhǎng)很快。1990年，包括水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電和其他可再生能源發(fā)電總量為19億千瓦時(shí)，到2014年猛增至161億千瓦時(shí)，24年增長(zhǎng)7.5倍，年均增長(zhǎng)9.3%。此相對(duì)應(yīng)，德國(guó)電力消費(fèi)中可再生能源份額也快速提升，從1990年的3.4%增至2014年的27.8%。2015-2020年，德國(guó)可再生能源在電力消費(fèi)中的份額只需要每年以 3.9%速率增加，就能完成2020年35%的目標(biāo)。二是終端能源消費(fèi)的可再生能源份額目標(biāo)完成近67%。與可再生能源發(fā)電相比，終端能源消費(fèi)中可再生能源份額增加速度相對(duì)平穩(wěn)，2004年以來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)加速增長(zhǎng)跡象。2004年，終端能源消費(fèi)中，包括電力、交通、供熱等用能部門中，可再生能源占比為 5.7%，2013年這一比重增至12%，7年翻了一倍多。與2020年18%的目標(biāo)值相比，目前轉(zhuǎn)型目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度是66.7%。如果德國(guó)在2020年之前要實(shí)現(xiàn)終端能源消費(fèi)中18%的可再生能源份額的目標(biāo)，相當(dāng)于在2015-2020年，可再生能源在終端消費(fèi)中的比重年均增加0.9百分點(diǎn)。根據(jù) 2004年以來(lái)的發(fā)展情況看，2020年實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)問(wèn)題不大。三是供熱與交通部門的可再生能源增長(zhǎng)乏力。除電力外，供熱和交通是終端能源消費(fèi)的兩個(gè)重要部門。然而，這兩個(gè)部門的可再生能源發(fā)展與電力部門形成鮮明對(duì)比。從熱力部門的可再生能源占比變化看，1990-2000年，從2.1%增至4%，接近翻番;2000-2009年則再翻一番，從4%增至8.5%。然而，從2009-2014年，熱力部門可再生能源占比開始進(jìn)入緩慢增長(zhǎng)期，5年份額僅增加了 1.4%，達(dá)9.9%。雖然這一數(shù)值已完成了2020年供熱部門可再生能源目標(biāo)的70%，但進(jìn)一步增長(zhǎng)乏力的態(tài)勢(shì)不容忽視。
德國(guó)交通部門的可再生能源發(fā)展不僅僅是增長(zhǎng)乏力，而是倒退的問(wèn)題。2007年之前，德國(guó)交通部門可再生能源占比增長(zhǎng)很快：1990年僅為0.1%，2000年為 0.5%，到2007年猛增至7.8%，7年翻了14.5倍。然而，此后由于推廣生物燃料受到德國(guó)民眾的抵制，交通部門的可再生能源占比趨于下降，日益遠(yuǎn)離歐盟規(guī)定的2020年10%的目標(biāo)。到2014年，可再生能源占比已減少至5.4%，且目前仍未看到復(fù)蘇的跡象。
其次，能源消費(fèi)減量目標(biāo)進(jìn)展緩慢。除可再生能源發(fā)展外，通過(guò)提高能源利用效率減少能源消費(fèi)是德國(guó)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的重要組成部分。德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的近期效率目標(biāo)有3個(gè)，即到2020 年，一次能源消費(fèi)量相對(duì)于2008年減少20%，電力消費(fèi)量相對(duì)于2008年減少10%，交通部門能源消費(fèi)相對(duì)于2005年減少10%。然而，從近幾年的實(shí)際情況看，減量目標(biāo)推進(jìn)難度很大。
一是一次能源消費(fèi)減量趨勢(shì)初步顯現(xiàn)。根據(jù)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)，德國(guó)一次能源消費(fèi)以2008年能源消費(fèi)量 14380PJ為基數(shù)，到2020年前絕對(duì)量減少20%。2014年，德國(guó)一次能源消費(fèi)已降至13076PJ，6年消費(fèi)總量下降9.1%。以此計(jì)算，相當(dāng)于2008-2014年德國(guó)一次能源消費(fèi)量減少已完成2020年目標(biāo)的45.5%。仔細(xì)分析1990年以來(lái)德國(guó)一次能源消費(fèi)的變化，可以看到：1990-2006年，德國(guó)一次能源消費(fèi)量已呈現(xiàn)小幅波動(dòng)，但均未超過(guò)1990年的最高值14905PJ。2006以來(lái)，下降趨勢(shì)明顯。 2006-2014年一次能源消費(fèi)總量年均遞減1.6%。而2020年完成一次能源消費(fèi)總量減少20%目標(biāo)，2015-2020必須保持年均遞減2.1% 速率。因此，德國(guó)顯然需要進(jìn)一步加大減少能源消費(fèi)的各種措施。
二是電力消費(fèi)減量速度相對(duì)較快。與一次能源消費(fèi)減量相比，德國(guó)電力消費(fèi)量減量目標(biāo)推進(jìn)相對(duì)較快。以2008年電力消費(fèi)量為基數(shù)，到2013年，電力消費(fèi)量減少3.3%(年均遞減)相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了2020年轉(zhuǎn)型目標(biāo)(10%)的 33%。總體上看，德國(guó)電力消費(fèi)2007年以來(lái)出現(xiàn)的下降趨勢(shì)屬于一個(gè)大的上升趨勢(shì)中的下降階段。因此，盡管電力消費(fèi)減量的目標(biāo)推進(jìn)程度比一次能源要快，但反復(fù)的可能性也更大。
三是交通部門能源消費(fèi)減量尚需時(shí)日。交通部門的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)是以2005年能源消費(fèi)量為基數(shù)，2020年能源消費(fèi)量減少10%。然而，與2005年相比，德國(guó)交通部門的能源消費(fèi)量不僅沒(méi)有減少，反而增加1%。
直觀地看，1990年以來(lái)，德國(guó)交通部門能源消費(fèi)變化以1999年為分界，呈現(xiàn)兩個(gè)趨勢(shì)性變化。1990-1999年呈明顯上升趨勢(shì)，1999年交通部門能源消費(fèi)量比1990年增加16.9%;1999-2013年則趨于下降，2013年比1999年能源消費(fèi)量減少6%。然而，在這一時(shí)期的下降大趨勢(shì)下，2009年有一個(gè)止跌反彈態(tài)勢(shì)。2009年德國(guó)交通部門能源消費(fèi)量為2541PJ，是1993年以來(lái)的最低消費(fèi)水平。但此后幾年能源消費(fèi)量開始回升，到2013年增加到2612PJ。這一水平與2006年水平相當(dāng)，且與2009年相比5年增加2.8%。
然而，德國(guó)交通部門的能源消費(fèi)不僅2009年以來(lái)處于小周期的上升階段，而且同時(shí)也處于1990年以來(lái)交通能源需求的大的趨勢(shì)性上升階段之中。2013年交通部門的能源消費(fèi)比1990 年要超出9.8%?；旧?，只有當(dāng)未來(lái)的能源消費(fèi)比2013年減少11%以上的水平，德國(guó)交通部門能源消費(fèi)減量階段才真正開始。當(dāng)然，到那時(shí)，交通部門能源消費(fèi)2020年的轉(zhuǎn)型目標(biāo)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。
再次，溫室氣體減排目標(biāo)完成60%。1990年以來(lái)，德國(guó)的二氧化碳排放呈現(xiàn)出趨勢(shì)性下降特點(diǎn)。 1990年，德國(guó)各類溫室氣體排放總量為1227百萬(wàn)噸二氧化碳當(dāng)量，到2013年，溫室氣體排放量降至936百萬(wàn)噸二氧化碳當(dāng)量，23年溫室氣體總排放減少23.8%。這一減排成績(jī)，相當(dāng)于完成2020年德國(guó)溫室氣體減排目標(biāo)(40%)的60%。這一成績(jī)已足以使德國(guó)進(jìn)入溫室氣體減排“優(yōu)秀生”行列。同期，歐盟國(guó)家二氧化碳平均減排水平為13.3%，而經(jīng)合組織國(guó)家二氧化碳排放增加11.9%，非經(jīng)合組織國(guó)家二氧化碳增加108%，世界二氧化碳排放增加 55%。
雖然自1990年以來(lái)德國(guó)溫室氣體排放量下降趨勢(shì)明顯，減排成績(jī)也很可觀，但從減排速率看，德國(guó)1990年以來(lái)的溫室氣體減排明顯以2000年為界劃分為兩個(gè)階段：1990—2000年為快速下降階段，溫室氣體年均減排速度為1.86%，而2000—2013年為緩慢下降階段，溫室氣體年均減排速度僅為0.64%，減排速度僅有第一階段的1/3強(qiáng)。按照這一趨勢(shì)，2020年減排目標(biāo)完成難度很大。
通過(guò)對(duì)德國(guó)能源轉(zhuǎn)型3 個(gè)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度的評(píng)比發(fā)現(xiàn)，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的成績(jī)并不如個(gè)別指標(biāo)顯示的那樣耀眼。除可再生能源在能源中的比重，特別是在發(fā)電量和終端能源消費(fèi)中的比重較高，2020年如期實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)的可能性較大外，其余能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)進(jìn)展均不樂(lè)觀，特別是一次能源消費(fèi)總量削減目標(biāo)和溫室氣體減排目標(biāo)。交通部門中可再生能源燃料的份額近年來(lái)一直停滯不前，并且進(jìn)一步提升的路徑和措施也乏善可陳。預(yù)計(jì)到2020年，德國(guó)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)中，可再生能源占電力消費(fèi)比重35%，占終端能源消費(fèi)比重18%的目標(biāo)不難實(shí)現(xiàn)，但一次能源消費(fèi)總量和碳減排目標(biāo)的時(shí)間恐怕有相當(dāng)難度。
