修勤绪
国家节能中心
节能提升能效是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。2020年,德国联邦经济和能源部对外发布了《德国2050年能源效率战略》,提出了德国2030年国家能效行动计划和2050年能源效率路线图,以提高其国家竞争力,推动实现碳中和。德国政府高度重视能源转型工作,尤其是通过节能和发展可再生能源实现能源转型。经过长期发展,德国的能源转型政策已成为全球能源转型的典范[1]。据有关方面研究,2019年德国单位国内生产总值能耗为0.17 tce/万元人民币,约为我国的1/3。分析研究德国能效战略,对我国研究制定节能提升能效中长期战略,推动碳达峰、碳中和目标实现具有借鉴意义。
德国是自然资源较为缺乏的国家,除硬煤、褐煤(硬煤探明储量约2300 亿t,褐煤约800 亿t)的储量丰富之外,在原料供应和能源方面很大程度上依赖进口。德国天然气储量约3820亿m3,仅能满足国内需求量的四分之一[2]。当前德国的能源结构仍然是石油、天然气等传统能源占主导,欧洲统计局数据显示(如图1),德国2021年一次能源总供给为2.9亿t油当量,其中石油和石油制品0.9亿t油当量,占31.2%;天然气0.8 亿t 油当量,占27.1%;煤炭0.5 亿t 油当量,占18.5%;可再生能源和生物燃料占16.1%;其余为核电(6.2%)、非可再生垃圾发电(1.5%)。据BP《世界能源统计年鉴》数据(如图2),2021年德国石油、天然气、煤炭和可再生能源在能源消费的结构占比分别为33.1%、25.8%、16.7%和19.4%[3]。
图1 德国能源供应趋势图(2012—2021年)
德国能源严重依赖进口,2012年能源对外依存度为61.2%,天然气对外依存度为85.7%。而到了2021年,其能源对外依存度增加到63.9%,其中天然气对外依存度高达89.6%,在2019年甚至高达100%(如图2)[4]。因此,通过节能提高能效来降低能源消耗,进而保障国内能源安全成为德国长期以来能源气候政策的重中之重。
图2 德国能源对外依存度趋势图(2012—2021年)
《德国2050年能源效率战略》提出一个经济体未来的发展能力取决于其对能源的利用效率。提升能效成为德国提高企业竞争力、增强消费者购买力、减少能源进口依赖,及实现碳中和气候目标的重要途径。该战略明确规定,所有部门的首要原则是“能效第一”。联邦政府在做决策时,首先要考虑是否有效降低能源需求,其次要尽可能使用可再生能源,最后需要考虑工业生产、交通运输等部门电力和热力的耦合,以更有效地加以利用[5]。
德国联邦政府设立了2030年中期能源效率目标和2050年远期战略目标,即到2030年一次能源消耗在2008年的基础上需要减少30%,约1200 TWh,到2050年减少50%[5]。为实现这一目标,德国推出了新的国家能效行动计划,对工业、建筑、交通等行业制定了节能要求。其中,电力行业到2030年一次能源消耗将比2008年减少约700 TWh,超过德国总减少量的近一半。
一是工业余热回收利用。德国一半的工艺用热未被有效利用,因此,该战略将优先支持工业余热利用。二是工艺用热的可再生能源替代。德国要求企业应系统考虑工艺过程,坚持能效优先,优化能源需求,支持工艺用热的可再生能源替代。三是鼓励高效通用技术,如泵、空压系统及输送设备等,以减少工业的电力需求。四是原料工业生产过程的脱碳化。德国将考虑可再生能源制氢、CO2利用等技术来实现。五是推动节能服务业发展。
建筑能耗占德国终端能耗总量的35.9%,因此,德国十分重视建筑领域的节能降碳。《德国2050年能源效率战略》指出,德国将实施建筑领域的长期改造战略,通过提升能效大幅降低采暖和制冷的能源需求。此外,德国将发展现代低温供热网络来提高热网的可再生能源占比,如工业余热、太阳能热、地热等。德国还将利用大型热泵和大型储能系统来推动电力和供热的行业耦合,有效提高可再生电力的利用。
《德国2050年能源效率战略》提出了到2030年能效措施清单,涉及各领域共计54 项政策,体现了奖惩并举。一是强制企业实施能源效率审计。德国要求大型企业每四年开展一次能源效率审计或获得ISO 能源管理体系认证,未完成的将不能申请能源税减免。二是推出财税激励措施,包括既有建筑节能改造、能源税收减免、电动汽车和替代交通等税收优惠政策,高效建筑联邦政府资金、城市建设投资补助、排放交易体系创新基金,以及零碳化转型政策性低息贷款等一系列财政激励政策。
自2021年开始在全德国对供热和交通领域实行碳定价制度,为这两个行业销售化石能源的企业制定CO2配额并引入定价机制,2021年初始配额价格为25 欧元/t 之后每年提高,到2025年将达到55欧元/t[3][5]。同时,德国还允许企业间交易配额,以推动企业通过投资节能或可再生能源项目来减少自身碳排放量,并以交易剩余配额的方式实现盈利。
《德国2050年能源效率战略》指出,目前德国能源成本在整个工业生产总成本占比不到2%。然而,基本材料的生产通常是资源和能源密集型的,因此提高基本材料资源效率不仅可以减少能源消费,还可以减少对气候和环境的影响。《德国2050年能源效率战略》认为要注重能源效率和资源效率的协同推进,在工业部门尽量减少废品率,鼓励使用辅助材料,支持对旧设备翻新改造(即再制造)等。支持企业建立智能回收利用体系,以推动资源和能源的节约[6,7]。
《德国2050年能源效率战略》认为,在能源部门,数字化与可再生能源结合,成为从根本上改变能源系统的推动者和加速器,推动了能源生产的分散化和能源消费的网络化。近年来,能源消费的数字化应用场景不断涌现。例如:在建筑设计阶段和运营阶段,利用建筑信息建模等工具,对建筑的能源利用实现精准控制;现代智能电表技术也能够使传统不可见的节能量变得可见,还能够结合物联网技术实现生产和消费端的互动;在制造业,大数据和人工智能可以帮助能源密集型企业优化生产流程,更好地规划其配送系统等,进而提高能源效率。
能源效率(简称能效)与节能虽然目标一致,但侧重点不同。能效强调在不影响生产生活需要的前提下,通过技术创新、管理创新等手段达到节约能源资源的目的。中央财经委员会第九次会议强调,要把节约能源资源放在首位,实行全面节约战略。建议将“能效优先”理念融入应对气候变化、能源革命、环境保护及产业机构调整等重大战略,尤其在编制规划、行动方案时,应优先考虑能效提升。例如,清洁取暖是一项系统工程,应在规划编制时首先提升建筑能效,降低用暖需求,再根据剩余所需热量考虑清洁能源、可再生能源,从而降低用能成本。
我国节能工作十分注重顶层设计,早在2004年,相关部门对外发布了《节能中长期专项规划》,重点规划到2010年节能目标和发展重点,提出2020年节能目标,有力推动了我国节能事业发展。“十八大”以来,我国持续推进节能工作,2021年万元国内生产总值能耗较2012年下降26.4%,实现了以年均3%的能耗增速支撑年均6.6%经济增长的节能成就。进入新发展阶段,我国应继续加强顶层设计,结合碳达峰、碳中和中长期战略目标,尽快研究制定2030 和2060年能效战略和路线图,推动工业、建筑、交通各领域的节能降碳。
党的“十八大”以来,我国把节能提升能效作为加快推进生态文明建设的重要抓手,节能工作取得重要成就。进入新发展阶段,我国应继续深化节能提升能效工作,在强化监管的同时,利用好财税激励工具。一是强化企业节能。科学设定和分配重点用能单位节能目标,支持大型企业实施能源审计,加强节能监察。二是加强企业内部精细化管理。建立能源管理师制度,支持大型企业设立独立的能源管理部门,鼓励实施能源管理体系认证,开展节能会诊。三是加大对能效创新的支持。安排中央财政经费,加大力度支持重大能效技术研发和产业化。加大税收优惠,支持能效科技创新企业。
近年来,美、德、日等发达经济体十分重视科技节能,利用动态监测、大数据分析、数据可视化、5G、人工智能等现代科技手段,将传统看不见摸不着的能源节约显现化,动态掌握消费侧能源消费状况,结合能效对标等手段,为用户提出节能建议,最大限度地挖掘节能潜力。近年来,我国数字经济取得了举世瞩目的发展成就,总体规模连续多年位居世界第二。关键数字技术中人工智能、物联网、量子信息领域发明专利授权量居世界首位。建议尽快研究制定推动数字经济与节能降碳相结合的相关政策标准文件,进一步挖掘节能降碳潜力,推动我国绿色低碳发展。