“能源轉型” (德語Energie-wende)一詞最早可能出自1980年德國科學院出版的《能源轉型：沒有石油與鈾的增長與繁榮》報告。該報告呼吁徹底放棄核電和化石能源。這一觀點最初受到強烈反對，但后來逐漸變成德國能源政策的基本內(nèi)容。2002年之后，“能源轉型”的含義逐漸演變?yōu)椤稗D向分布式可再生能源和能源效率”，并提出最終目標是建立100%基于可再生能源的能源體系。
德國能源天然條件并不好，除煤炭儲量相對豐富外，石油和天然氣基本依賴進口，總體能源自給率約為30%。為此，德國很早就提出向可再生能源轉型的方向和發(fā)展目標，并取得較好效果。截至到2014年，德國電力消費中27.8%來自可再生能源，一次能源消費中有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，德國可再生能源發(fā)展“成績”是在資源條件并不突出的情況下實現(xiàn)的。以光照條件為例，德國太陽能輻射量很低，光伏發(fā)電的年滿負荷運行小時數(shù)只有800小時左右，僅為美國的50%。因此，德國當前的能源轉型成績和經(jīng)驗為世界廣泛關注。為了更為全面和深入地理解德國當前能源轉型，本文從德國能源轉型的“大背景”出發(fā)，以近期(2020年)轉型目標為標尺，對其轉型進展進行全面評估。
能源轉型背景
從大的歷史視角看，到目前為止，人類社會經(jīng)歷和正在經(jīng)歷的能源轉型有兩次：第一次是植物能源向化石能源轉型，第二次是化石能源向非化石能源轉型。目前，歐洲主要國家的能源轉型處于邁向“第二次能源轉型”的入口。這一轉型啟動與發(fā)生，首先是隨著水能、風能、太陽能、生物質能等現(xiàn)代能量“原動機”的發(fā)明和應用推廣而逐漸展開的。然而，自21世紀初以來，隨著人類對溫室氣體導致全球變暖機制及其危害認識的深化，第二次能源轉型從一個“自發(fā)展開”的過程轉變成“自覺推動”的進程。在這一大背景下，德國能源政策從單純追求“能源供應安全性”轉向抑制全球變暖，并把大力推動可再生能源發(fā)展作為防止全球變暖的最重要路徑。
德國能源政策的這一轉變，是其根據(jù)自身的能源供需狀況變化做出的理性選擇。具體包括兩個方面原因：
一是德國主要化石能源消費進口依存度居高不下。德國傳統(tǒng)能源資源特點是“富煤缺油缺氣”(煤炭資源豐富，石油資源基本沒有，天然氣資源非常稀少)。因此，石油和天然氣需求長期依賴進口。20世紀90年代以來，德國石油和天然氣消費對外依存度長期居高不下。1990-2013年，德國石油進口依存度一直在 94.6%-100%波動，且沒有明顯下降跡象。同期，天然氣進口依存度雖比石油低，但增長趨勢明顯，從1990年的75.6%增至2013年的 86.8%。
油氣進口依存度長期居高不下，給德國能源安全帶來很大壓力，如何減少油氣進口，提高能源安全就成為其能源政策長期主導目標，同時也使大力推動可再生能源發(fā)展—以可再生能源替代化石能源，推動能源轉型的迫切性日增。正是在這樣的能源供需狀況變化背景下，德國自20世紀90年代初以來，啟動了政策驅動可再生能源發(fā)展之路。不過，德國把“推動整個能源體系向可再生能源轉變”確定為國家戰(zhàn)略，并制定了能源轉型的目標，是在2009年以后逐漸形成的。
二是德國能源總消費和人均消費自20世紀80年代初進入減量階段。大致在20世紀80年代初，德國能源消費開始進入減量階段。 1965-2013年，德國一次能源消費以1979年為界，分為遞增和遞減兩個階段。1965-1979年，一次能源消費從2.56億噸油當量增至 3.71億噸油當量，年均遞增2.7%;1979-2013年，一次能源消費從3.71億噸油當量減至3.25億噸油當量，年均遞減0.4%。
德國石油消費和一次能源消費的變化趨勢相一致，且遞減趨勢更為明顯。1965-1979年，德國石油消費從8630萬噸增至16320萬噸，年均遞增 4.7%，超過同期一次能源增長速度;1979-2013年，石油消費從16320萬噸減至11210萬噸，年均遞減1.1%，遞減速度超過同期一次能源。相比之下，同期德國天然氣消費依然處于遞增階段。1965-1979年，德國天然氣消費從260萬噸油當量增至5240萬噸油當量，年均遞增 23.9%;1979-2013年,天然氣消費從5240萬噸油當量增至7530萬噸油當量，年均遞增1.1%?？梢?，從1979年以來，德國天然氣消費雖然增長速度大大降低，但遞增階段遠未結束。而且，隨著德國可再生能源轉型的推進，其天然氣消費甚至還會再次進入一個加速發(fā)展階段。
總之，德國一次能源消費和石油消費進入“總量遞減”和“人均遞減”階段，為推動可再生能源替代化石能源提供了良好的外部條件。
能源轉型目標確立
德國當前能源轉型的目標，是在推進可再生能源發(fā)展過程中逐漸提出和最終確立的。換句話說，德國不是一開始就提出可再生能源發(fā)展的宏大目標，而是首先確立了大力推動可再生能源發(fā)展方向，然后在一個漸進的過程中逐步提出分項、分階段目標，從而使目標更具現(xiàn)實性。由于德國 1991年頒布的《強制輸電法案》對可再生能源發(fā)展的推動效果非常有限。1998年，德國修訂《強制輸電法案》，引入“雙限額”規(guī)定，即電力供應商購買可再生能源電力比例最高不超過其總供電量的5%，特定地區(qū)享受溢價補貼的可再生能源電力，占該地區(qū)總供電量的比例不超過10%。同時，德國政府還實施了重點可再生能源工程項目。比如，1999年1月，德國政府在歐盟推出歐洲“百萬太陽能屋頂計劃”戰(zhàn)略框架下，宣布實施持續(xù)5年的“10萬太陽能屋頂計劃”，聯(lián)邦政府為該計劃提供4.6億歐元財政預算。這些法案和項目對推動德國風力發(fā)電和光伏發(fā)電的發(fā)展起到了積極作用。
2000年，在德國北部地區(qū)可再生能源比例幾乎都達到了上限10%后，《強制輸電法案》的“雙限額”規(guī)定從風力發(fā)電的促進因素，變成進一步發(fā)展的障礙。為此，德國2000年頒布推動德國可再生能源全面發(fā)展的《可再生能源優(yōu)先法》。該法確立德國推動可再生能源發(fā)展的基本法律框架和政策措施。后來該法經(jīng)過多次修改，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中的占比達到30%。
除電力領域外，德國推動可再生能源發(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，德國修改燃氣使用相關條例，設定了到2020年和2030年生物甲烷在德國燃氣需求中的比例分別是6%和10%的發(fā)展目標。 2008年德國制定《可再生能源供熱促進法》，提出可再生供熱發(fā)展目標，即到2020年可再生能源占供熱用能比重在14%以上。同時法律還規(guī)定了各種補貼和激勵措施。
德國能源轉型目標的確定，還受到歐盟層面法律和政策影響。2007年3月，歐洲議會將2020年歐盟可再生能源在全部最終能源消費中的占比目標設定為20%，其中德國的目標被設定為18%;將所有成員國生物燃料占全部歐盟運輸用汽、柴油消費的最低比率設定為10%。2007年6 月，由德國主持的G8峰會原則同意，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，德國聯(lián)邦經(jīng)濟和技術部在《能源方案》報告中，闡述了德國中長期能源發(fā)展思路，明確了到2050年實現(xiàn)“能源轉型”的發(fā)展目標。2011年福島核事故后，德國政府做出永久放棄核電的決定，正式提出將“能源轉型”作為其能源政策的主導方針。
總之，德國關于能源轉型的一整套國家長期目標基本在2010-2011年達成一致。其目標不僅僅具體或者與前面所提出的一致，而且有的目標在以前基礎上有所提高。德國能源轉型目標包括溫室氣體減排、能源效率(即能源消費減量)和可再生能源發(fā)展三個方面內(nèi)容?？梢?，推動可再生能源發(fā)展是德國能源轉型的重要內(nèi)容，但不是唯一內(nèi)容。概括地說，德國能源轉型的總體目標是，到2050年，溫室氣體排放相對于1990年水平減少80%-95%，一次能源消費總量比 2008年減少50%，電力需求量比2008年減少25%，交通行業(yè)能源消費量比2005年減少40%，可再生能源占電力消費比重達到80%以上，占終端能源消費比重達到60%以上。最終實現(xiàn)化石能源主導的能源體系向可再生能源體系轉變。
2020年能源轉型目標進展評估
德國雖然在2010-2011年才正式將“能源轉型”作為國家戰(zhàn)略和能源政策的主導方針，但2000年《可再生能源優(yōu)先法》就已經(jīng)構建了推動能源轉型的法律框架和激勵措施，極大地推動了德國以風電和光伏發(fā)電為代表的可再生能源快速增長。我們對照德國能源轉型的2020年的階段目標，從可再生能源發(fā)展、能源效率和溫室氣體排放三個方面來討論能源轉型的進展。
首先，可再生能源目標完成2/3以上。2000年以來，德國可再生能源發(fā)展進入快速增長階段。作為可再生能源發(fā)展的兩個重要轉型指標，可再生能源占電力消費的比重和可再生能源占終端消費的比重，目前已經(jīng)完成2020年目標的2/3以上。
一是可再生能源電力消費份額目標完成近80%。20世紀90年代以來，德國可再生能源發(fā)電增長很快。1990年，包括水電、風電、光伏發(fā)電、生物質發(fā)電和其他可再生能源發(fā)電總量為19億千瓦時，到2014年猛增至161億千瓦時，24年增長7.5倍，年均增長9.3%。此相對應，德國電力消費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，德國可再生能源在電力消費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。二是終端能源消費的可再生能源份額目標完成近67%。與可再生能源發(fā)電相比，終端能源消費中可再生能源份額增加速度相對平穩(wěn)，2004年以來沒有出現(xiàn)加速增長跡象。2004年，終端能源消費中，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%的目標值相比，目前轉型目標的實現(xiàn)程度是66.7%。如果德國在2020年之前要實現(xiàn)終端能源消費中18%的可再生能源份額的目標，相當于在2015-2020年，可再生能源在終端消費中的比重年均增加0.9百分點。根據(jù) 2004年以來的發(fā)展情況看，2020年實現(xiàn)這一目標問題不大。三是供熱與交通部門的可再生能源增長乏力。除電力外，供熱和交通是終端能源消費的兩個重要部門。然而，這兩個部門的可再生能源發(fā)展與電力部門形成鮮明對比。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入緩慢增長期，5年份額僅增加了 1.4%，達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的70%，但進一步增長乏力的態(tài)勢不容忽視。
德國交通部門的可再生能源發(fā)展不僅僅是增長乏力，而是倒退的問題。2007年之前，德國交通部門可再生能源占比增長很快：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民眾的抵制，交通部門的可再生能源占比趨于下降，日益遠離歐盟規(guī)定的2020年10%的目標。到2014年，可再生能源占比已減少至5.4%，且目前仍未看到復蘇的跡象。
其次，能源消費減量目標進展緩慢。除可再生能源發(fā)展外，通過提高能源利用效率減少能源消費是德國能源轉型目標的重要組成部分。德國能源轉型的近期效率目標有3個，即到2020 年，一次能源消費量相對于2008年減少20%，電力消費量相對于2008年減少10%，交通部門能源消費相對于2005年減少10%。然而，從近幾年的實際情況看，減量目標推進難度很大。
一是一次能源消費減量趨勢初步顯現(xiàn)。根據(jù)能源轉型目標，德國一次能源消費以2008年能源消費量 14380PJ為基數(shù)，到2020年前絕對量減少20%。2014年，德國一次能源消費已降至13076PJ，6年消費總量下降9.1%。以此計算，相當于2008-2014年德國一次能源消費量減少已完成2020年目標的45.5%。仔細分析1990年以來德國一次能源消費的變化，可以看到：1990-2006年，德國一次能源消費量已呈現(xiàn)小幅波動，但均未超過1990年的最高值14905PJ。2006以來，下降趨勢明顯。 2006-2014年一次能源消費總量年均遞減1.6%。而2020年完成一次能源消費總量減少20%目標，2015-2020必須保持年均遞減2.1% 速率。因此，德國顯然需要進一步加大減少能源消費的各種措施。
二是電力消費減量速度相對較快。與一次能源消費減量相比，德國電力消費量減量目標推進相對較快。以2008年電力消費量為基數(shù)，到2013年，電力消費量減少3.3%(年均遞減)相當于實現(xiàn)了2020年轉型目標(10%)的 33%?？傮w上看，德國電力消費2007年以來出現(xiàn)的下降趨勢屬于一個大的上升趨勢中的下降階段。因此，盡管電力消費減量的目標推進程度比一次能源要快，但反復的可能性也更大。
三是交通部門能源消費減量尚需時日。交通部門的能源轉型目標是以2005年能源消費量為基數(shù)，2020年能源消費量減少10%。然而，與2005年相比，德國交通部門的能源消費量不僅沒有減少，反而增加1%。
直觀地看，1990年以來，德國交通部門能源消費變化以1999年為分界，呈現(xiàn)兩個趨勢性變化。1990-1999年呈明顯上升趨勢，1999年交通部門能源消費量比1990年增加16.9%;1999-2013年則趨于下降，2013年比1999年能源消費量減少6%。然而，在這一時期的下降大趨勢下，2009年有一個止跌反彈態(tài)勢。2009年德國交通部門能源消費量為2541PJ，是1993年以來的最低消費水平。但此后幾年能源消費量開始回升，到2013年增加到2612PJ。這一水平與2006年水平相當，且與2009年相比5年增加2.8%。
然而，德國交通部門的能源消費不僅2009年以來處于小周期的上升階段，而且同時也處于1990年以來交通能源需求的大的趨勢性上升階段之中。2013年交通部門的能源消費比1990 年要超出9.8%?；旧?，只有當未來的能源消費比2013年減少11%以上的水平，德國交通部門能源消費減量階段才真正開始。當然，到那時，交通部門能源消費2020年的轉型目標也已經(jīng)實現(xiàn)了。
再次，溫室氣體減排目標完成60%。1990年以來，德國的二氧化碳排放呈現(xiàn)出趨勢性下降特點。 1990年，德國各類溫室氣體排放總量為1227百萬噸二氧化碳當量，到2013年，溫室氣體排放量降至936百萬噸二氧化碳當量，23年溫室氣體總排放減少23.8%。這一減排成績，相當于完成2020年德國溫室氣體減排目標(40%)的60%。這一成績已足以使德國進入溫室氣體減排“優(yōu)秀生”行列。同期，歐盟國家二氧化碳平均減排水平為13.3%，而經(jīng)合組織國家二氧化碳排放增加11.9%，非經(jīng)合組織國家二氧化碳增加108%，世界二氧化碳排放增加 55%。
雖然自1990年以來德國溫室氣體排放量下降趨勢明顯，減排成績也很可觀，但從減排速率看，德國1990年以來的溫室氣體減排明顯以2000年為界劃分為兩個階段：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。按照這一趨勢，2020年減排目標完成難度很大。
通過對德國能源轉型3 個指標實現(xiàn)程度的評比發(fā)現(xiàn)，德國能源轉型的成績并不如個別指標顯示的那樣耀眼。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中的比重較高，2020年如期實現(xiàn)發(fā)展目標的可能性較大外，其余能源轉型目標進展均不樂觀，特別是一次能源消費總量削減目標和溫室氣體減排目標。交通部門中可再生能源燃料的份額近年來一直停滯不前，并且進一步提升的路徑和措施也乏善可陳。預計到2020年，德國能源轉型目標中，可再生能源占電力消費比重35%，占終端能源消費比重18%的目標不難實現(xiàn)，但一次能源消費總量和碳減排目標的時間恐怕有相當難度。
