德智库评估德国电力部门能源转型进展

德智库评估德国电力部门能源转型进展

2020年1月7日,德国“Agora能源转型”(Agora Energiewende)智库发布题为《2019年电力部门能源转型情况》(The Energy Transition in the Power Sector – State of Affairs 2019)的报告显示,主要归功于德国发电领域参与的欧盟碳排放交易体系(EU ETS)中碳排放权价格上涨,2019年德国温室气体排放量显著降低,比2018年减少5000 Gt CO2eq(十亿吨二氧化碳排放当量),从而使德国向实现2020年减排目标更近了一步。考虑到风电扩张势头大幅减缓以及核电逐步退出,未来10年德国能源转型依然面临沉重负担。主要结论包括:

(1)2019年德国的温室气体排放量比2018年减少了5000 Gt CO2eq,相比1990年减少了35%。因此,德国实现到2020年温室气体排放比1990年下降40%的目标是可以实现的。温室气体排放量下降主要是由电力部门驱动,电力部门使用硬煤和褐煤发电的电力显著减少,而可再生能源发电的发电量增加到电力需求的42.6%,比2018年增加了近5%。值得注意的是,2019年是德国历史上首次风电、水电、太阳能发电和沼气电站的总发电量超过了煤炭和核能发电站的总发电量。

(2)EU ETS中碳排放权价格上涨一直是电力部门排放量降低的主要驱动因素。随着可再生能源发电量的增加和电力消耗量的降低,2019年碳排放权价格上涨导致化石燃料发电厂发电并不具有价格竞争力,使其在很多时间段内大幅减少了电力产量。相较于2018年,2019年硬煤发电厂的发电量下降了31%,褐煤发电厂的发电量下降了22%,需要排放许可相对较低的天然气发电厂的发电量增长了11%。

(3)与电力部门取得的进展形成鲜明对比的是,建筑和运输部门的排放量在2019年有所增加。这些部门消耗的天然气、取暖油、汽油和柴油比2018年更多。因此,电力部门减少的排放量被建筑和运输部门增加的排放量部分抵消。运输部门排放较高的主要原因是拥有大型内燃机的重型车辆所占比例越来越大。

(4)光伏发电能力的扩大和风力发电的有利气象条件是鼓励更高比例的可再生能源发电的主要因素。进入21世纪20年代后,能源转型将面临沉重的压力。相比于2018年,2019年德国陆上风电的扩张速度降低了80%以上,几乎停滞不前。此外,由于业界建设风电场的投标未能充分利用2019年的产能预算,未来几年风电也不会出现强劲扩张。当前联邦政府应进行政策调整,以使风电能力继续扩大。风电是能源转型的主力,没有风电,德国就不可能逐步淘汰煤炭或实现国家的气候保护目标。

(5)由于能源与气候政策方面普遍缺乏雄心,尤其是在供暖与运输部门,电力部门的气候保护进展受到了影响。继2018—2019年的连续下降之后,温室气体排放量有可能在2020—2022年再次增加。德国需要发展更多的可再生能源,以抵消2022年之前核电淘汰造成的影响,并为电动汽车和热泵提供足够的电力。德国民众也支持采取雄心勃勃的行动:民意调查显示,2019年5月以来,气候保护与能源系统转型是德国民众关注的第一大问题,远远领先于移民(排名第2)与养老金(排名第3)问题。

(6)扶持可再生能源的成本将很快下降。根据德国《可再生能源法》(Renewable Energy Act),20年后老旧而昂贵的发电厂没有资格再获得补贴,但其仍然可以提供低价的电力。另一方面,当前新的风能和太阳能发电厂具有成本竞争力,而且随着可再生能源所占份额的增加,其电力批发价格也日益下降。2019年,德国和卢森堡是欧洲批发电价最低的国家。此外,2019年电力批发市场价格上下波动(包括负电价)发生的频率较低,而且没有出现供应短缺,表明2019年德国的电力供应安全水平较高。

(7)2019年电力消耗的大幅度下降有助于提高可再生能源所占的份额。2019年电力总需求降至569 TWh(太瓦时),这是过去20年来的最低水平,甚至低于2009年经济危机期间的水平。需求下降的原因是经济增长放缓,能源密集型基础材料行业的消费减少,传统电厂的现场电力消耗降低。

(8)随着菲利普斯堡(Philippsburg)核电站2号机组于2019年12月底退役,预计到2020年核能发电量将继续下降。然而,陆上风电的情况不太可能改善。和2019年一样,预计陆上风电将增加1 GW(吉瓦),太阳能发电将增加4 GW。受煤炭、天然气和CO2的价格以及风能发展状况的影响,2020年褐煤、硬煤与天然气的用量及其碳排放量趋势仍然不确定。但是,为运营商提供退役的赔偿很可能会阻碍2020年燃煤电厂的退役。

转载本文请注明来源及作者:中国科学院兰州文献情报中心《气候变化科学动态监测快报》2020年第02期,裴慧娟 编译。


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