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城市能源转型可取“德国经”
作者: 来源:东方电子集团 添加日期:17年10月10日

    编者按:不久前,“中德新能源示范城市能源规划编制”成果发布会暨研讨会在北京举行。这次会议不仅展示了德国城市在能源转型方面的经验,还发布了德国有关机构对中国部分城市的能源规划建议。德国的可再生能源发展为世界的能源转型作出了许多引领性的探索和创新。在城市的能源规划方面,德国也有不少值得深入研究的地方。为此,本报特选取埃森、科隆、法兰克福、斯图加特四个具有代表性的工业城市,多方面展示德国城市能源转型经验。

    埃森:完善法律体系护航能源转型

    城市基本情况:埃森市位于德国西部,城市面积210.34平方千米,国民生产总值238亿欧元,支柱产业为采煤、钢铁、机械、化工等。该市曾经是鲁尔区的一个煤炭工业大城市,经过不断的努力改善,现在被欧洲委员会授予“欧洲2017绿色首都之城”的称号。

    目标:到2020年,埃森市实现温室气体排放量减少40%(相对1990年水平)。

    能源概况:截至2016年,埃森市装机容量在10兆瓦以上的电厂只有一家垃圾发电厂,装机为38兆瓦。埃森的主要能源供给依靠进口,但由于位于鲁尔区,该地拥有丰富的煤炭、燃气资源。

    规划内容:为了加速埃森的能源转型,埃森市制定了《能源与气候保护综合规划》(IEKK)。这份规划共包含6个行动领域的措施,分别是不动产企业领域、可再生能源与供热领域、城市规划、自由空间发展和气候适应领域、交通领域、环境和经济领域以及能源效率领域。

    对于埃森市能源与气候一体化项目的法律和政策支持主要来自三个层面,即国家层面、联邦州层面和地方层面。在国家层面,各类法律和整体规划为埃森市的能源与气候一体化项目都提供了法律和政策基础,如《可再生能源法》(EEG)就具有重要意义。该法律的目标是改造供能结构,到2050年可再生能源供电占比至少上升到80%。此外,2009年起生效的《可再生能源供热法》规定,今后新建建筑必须保证一定比例的供热需求由可再生能源提供,这一比例根据不同形式的可再生能源而有所不同。

    此外,自2015年起生效的“电动车辆法”规定了地方有促进电动车辆发展的义务。因为地方乡镇可以规定电动车辆在道路交通中的“特权”,如为电动车辆开放行人区域和公交车道,这一规定对使用纯电力至少能行驶40千米并且能从外部直接充电的混合动力车辆也适用。根据这一法律,相关部门在公共街道和道路建立电动车辆专有停车区,也可考虑在停车区域设立充电站。在联邦州层面的政策支持主要是《气候保护法》和《气候保护计划》。

    点评:埃森曾经是一个烟气熏天的重工业城市,经历了漫长转型期,如今终于成为有名的绿色之城。完善的法律体系让能源与气候保护在一起协同规划,展现了地方政府在整体能源经济路线设计时的严谨性。

    法兰克福:技术创新将解决更多能源问题

    城市基本情况:法兰克福城市面积为248.31平方千米,位于德国西部的黑森州境内,处在莱茵河中部支流美因河的下游。城市国民生产总值为1727亿欧元,支柱产业为化工、机械和汽车制造等。

    目标:到2050年,温室气体年排放量相较1990年降低95%,100%的城市能耗由可再生能源供应。

    能源概况:截至2013年,法兰克福进口电量占本地总电量的57.7%,当地发电厂主要是矿物燃料发电,其次是水电,可再生能源发电占比很低。该地终端能源消耗中,工业占比最大,达28.8%(23929吉瓦时)。

    规划内容:为了实现城市能源转型目标,法兰克福政府重点对电力、热力和交通三个领域进行了改造升级。为了解决可再生能源建设的资金问题,法兰克福开展多种融资方式,例如征收新型能源税、气候税,提高燃料税并建立能源基金等。

    法兰克福的电力供给和消耗的改造和升级将同时关注法兰克福市区和莱茵美因大区两个区域,应用领域覆盖家庭、商业以及工业。例如在家庭领域鼓励将使用洗碗机、烘干机的时间错开用电高峰期;在商业领域使用钠蒸汽压力灯以减少二氧化碳排放;在工业领域以高效发动机替代普通发动机以及优先发展热电联产项目等。

    为了提高热力及建筑领域的能效,增加清洁度,政府要求在居住类建筑以及非居住类建筑中应用可再生能源和分布式发电设备。政府设立了适用于新建筑的能耗标准,并对已有的居住类和非居住类建筑进行能效改造。同时,政府十分重视开发新的节能设备和技术,关注热力分配,并在工业领域推行提高热效率的措施。

    法兰克福市设定的减排目标十分具有挑战性。根据该市目前的实际情况,如果想在2050年实现全城能源消耗完全依赖可再生能源,需要在相关技术革新上挖掘更大的潜力。例如,如果不使用储能设备,预计到2050年只有53%的所需电量可以实现自产自用;如果使用储能设备,这一比例可达90%。但是储能设备容量越大,成本越高,所以技术创新尤为迫切。从经济角度来考量,法兰克福还可以选择借助联邦州的风电和生物质发电来实现目标。

    点评:法兰克福的温室气体减排力度很大,十分具有挑战性。各国在制定可再生能源规划时,对储能寄予了很大期待,而法兰克福对此十分谨慎,考虑了不同情景下的对策。这种严谨的态度值得储能界认真思考。

    科隆:太阳能设备清册将大有所为

    城市基本情况:科隆面积405平方千米,是德国莱茵河畔名城和重工业城市。该城不仅是德国最古老的城市,也是德国第四大城市,仅次于柏林、汉堡和慕尼黑。

    目标:到2020年,二氧化碳年排放量降低20%(相对1990年水平)。

    能源概况:2008年,科隆全年终端能源消耗总量为20706吉瓦时,其中电能所占比重最高,为32%,其次是燃气(37%)和燃油(19%)。供暖所占的总能耗的比例为10%。

    规划内容:科隆市气候保护方案主要针对5个领域:能源、供暖、工业、居民和其他。

    在能源领域,太阳能是最容易普及的,因为太阳能设备可以安装于可用的屋顶上,不像生物质发电、风电设备等需要额外的场地。此外,太阳能发电设备还可由居民自行安装,实现分散式发电。为了促进太阳能发电的发展,科隆市政府计划建立太阳能设备清册,这是一个在线工具。通过太阳能设备清册,市民们可以检查自己的屋顶是否符合安装太阳能设备的条件,并对经济适用性进行评估。光伏电站的开发商和安装人将成为太阳能设备清册的最大受益者,应对此项目提供资金支持。政府计划,太阳能设备清册项目首先在少数几个区域设立,然后再继续扩展到其他地区。科隆市政府还设立了以下目标:到2020年,市政建筑用电中绿色电力比例提高到70%,至少50%的剩余用电来自于高效燃气电站。虽然这些措施可能花费不菲,但模范作用会引发乘数效应。

    在供暖方面,科隆政府估计供暖系统的改造扩大会减少89000吨二氧化碳的排放。城市指定区域,未覆盖当地供暖系统的市政建筑应尽快安装分布式热电联产。现在科隆市正在开展一项运动,号召人们更换正在使用的储热式电暖器,这种设备很快就会被禁止使用,因为与冷凝式燃气锅炉相比,储热式电暖器要多排放2~3倍的二氧化碳。据统计,即使只有50户家庭更换掉储热式电暖器,就可减少260吨的二氧化碳的排放。

    如果按照科隆市政府的计划,气候保护方案稳步推进到2020年,开展的短期和中期措施预计需要大量投资。

    为了使计划有法律支撑,德国各城市不仅要遵守国家层面的《可再生能源条例》,还根据各自的情况制定了相应具体法规条例。北莱茵-威斯特法伦州气候保护提案为发展、执行、修订、报告和更新法律环保措施提供了法律基础;科隆市的能源指导大纲提出要求,新建市政建筑或者翻新旧市政建筑都应遵守大纲的规定。

    点评:太阳能设备清册是科隆能源转型的亮点,虽然只是一个软件工具,却可以让居民更方便直观地了解自家房屋条件是否适合安装光伏设备,并评估收益。此外,科隆禁止储热式电暖器,对我国北方推广的煤改电有一定的借鉴意义。

    斯图加特:让市民参与到能源规划制定中

    城市基本情况:斯图加特城市面积207平方千米,位于德国巴登—符腾堡州,人口仅有62.4万,国民生产总值为450亿欧元。汽车、造船工程、钢铁为斯图加特的支柱产业。

    目标:2050年,一次能源消耗总量相比1990年降低65%,预期整个城市的能源消耗全部由可再生能源供给。到2050年,温室气体排放相较1990年降低90%。

    能源概况:2013年,斯图加特一次能源消耗总量为21586吉瓦时,其中96.7%为外地输入能源。在本地生产能源中,66%为垃圾发电,34%为可再生能源。

    规划内容:斯图加特城镇化能源转型方案对市政项目、居民住宅、贸易商业及服务业、交通、能源以及利益相关方参与等6个领域采取措施。

    尽管市政建筑在能源消耗总量中只占很小一部分,在这一领域推行节能改善措施是非常重要的榜样。因此,所有的市政建筑包括学校和医院都应陆续翻新以提高其能源效率,目标是将市政项目的一次能源消耗降低75%。

    此外,到2015年,斯图加特有74座包括光伏、地热、林木质和下水道气体发电在内的可再生能源发电厂,都正在被市政楼宇利用。政府计划建设一个有机废物发酵发电厂,它一年可以处理35000吨有机废物并产生大量生物气体。这些气体应该被用于私有、公共以及工业领域的区域供暖系统。同时,政府也计划研究这些生物气体可否被用于气电混合的市政车辆。

    由于斯图加特位于一个山谷里,影响当地空气质量的一个重要问题就是粉尘排放,其中绝大部分都是来自交通行业。因此,政府发布了支持公共交通、自行车出行以及步行的交通规划。此外,电动汽车的利用以及交通管理也需要被提高。达成这个目标的措施包括为事业单位员工提供公交票、开展企业交通管理、提高混合动力汽车在市政车辆占比、将垃圾车改成燃气驱动、改善自行车道以及为了提高步行出行而设立轮椅出行人士可用的公交站。为了提高电动汽车占比,政府计划的几项措施包括建立充电设施、在公共停车场为电动汽车提供免费车位、开展信息宣传活动以及支持电动出租车,因为这些在城市中有较高的可见性,可以起到示范作用。

    斯图加特政府强调,能源转型中的城镇化项目需要所有利益相关方的参与。市政府允许居民参与到能源规划制定的不同环节中,特别是以研讨会和在线问卷的方式。研讨会每次会根据随机原则邀请60名市民参与,市民被分为3个工作组,热力工作组(节能潜力、供热和可再生能源)、电力工作组(节能潜力、发电和可再生能源)以及政府角色工作组(任务和模范作用)。

    点评:斯图加特市政府允许居民参与到能源规划之中,并分配了不同的问卷组。中国的民众对于治理雾霾的的积极性非常高,可以借鉴斯图加特的模式,让民众真正参与到规划制定的不同环节中。

录入:李霞 责编:钟欣

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