气候保护

为了使能源转型成功并实现2020年和2030年的气候保护目标,就燃煤发电的未来达成社会共识至关重要。

到2014年,可再生能源在德国电力供应中的份额已增长到25%以上。但是与此同时,德国的电力系统排放的二氧化碳比往年更多。由于排放证书价格低廉以及褐煤发电的生产成本低廉,2012年和2013年德国温室气体排放量增加。

这个影响可以用简单的经济原理来解释:煤,特别是褐煤发电的边际成本(实质上就是燃料和排放权成本)比天然气发电的边际成本低得多。近年来,由于世界市场上硬煤价格下降而同时排放配额价格长期保持低价位,导致这种情况甚至更加恶化。此外,电力期货市场价格的持续下跌导致德国能够出口越来越多的电力。结果就是,德国的温室气体排放量也增加了。

为了达到德国的气候保护目标(在1990年的基础上减少温室气体排放量40%),逐步减少硬煤和褐煤发电量的策略是必不可少的。同时,越来越多的专家认为,需要针对欧洲排放配额交易采取其他措施。最重要的是,这些措施必须解决褐煤和硬煤电厂的二氧化碳排放问题。

从长远的角度来看,这是一个特殊的挑战:鉴于欧盟范围的减排目标为到2030年减少40%,那么到2030年德国的温室气体排放量必须减少约55%。这意味着要朝着天然气和可再生能源的方向发生积极的变化。

Agora Energiewende在此间所起的作用是指出所谓的“能源转型悖论”的含义,并以对社会负责的方式促进达成对燃煤发电长期退出的社会共识。

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主要结论

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    供热行业需要逐步淘汰燃油:低成本、气候友好的建筑供暖组合很可能会包含40%的天然气、25%的热泵和20%的集中供热,几乎不含燃油。

    在此设定情景中,天然气的重要性与今天大致相同,但燃油供热几乎完全被热泵所取代。区域集中供热是另一个关键因素。到2030年,区域集中供热将主要依靠热电联产,但也将越来越多地依靠太阳能、深层地热能、工业废热和大型热泵。

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    能源效率是决定性因素:要实现2030年的目标,用于建筑供热的能源使用量必须较2015年的水平下降25%。

    能源效率是脱碳的一大支柱,因为它帮助气候保护在经济上可负担的。提高建筑物的能源利用率需要每年2%的绿色改造率并结合较高的改造深度。但当前建筑现代化改造的趋势远远达不到这些目标。

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    热泵缺口:根据目前的趋势,到2030年将安装约200万台热泵,但实际需要高达500万到600万台。

    为了缩小这一差距,热泵必须尽早安装,不仅仅是新建筑,也包括老建筑在内的,例如,为了满足高峰需求,可采用含化石燃料锅炉的双系统。如果热泵可以灵活管理,到2030年将现有的蓄热式热水器换成高效的供热设备,则500万到600万台的热泵将只会带来需要火力发电厂满足的高峰需求的微小增加。

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    用于热泵的可再生电力:到2030年,可再生能源必须至少占总电力消耗的60%。

    为了实现2030年的气候保护目标,供暖和交通部门的额外电力消耗必须由不会产生二氧化碳的能源来替代。但德国2017年的可再生能源法 (EEG) 中展望的新可再生能源容量不足以做到这一点。

研究成果 : 2030 年供暖转型
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    如果委员会的建议得到全面实施,那么到2038年德国将减排二氧化碳约10亿吨。

    几十年以来,德国经济都依赖于褐煤和硬煤作为能源;而未来,可再生能源将成为其经济繁荣的基础。

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    退煤方案将致力于实现煤炭地区和从业者的公平转型。

    这一方案力图保证工人零失业,同时煤矿开采区保有足够的时间和资源来适应转变。为此,联邦政府每年将从预算开支中划拨20亿欧元。这在一定程度上也可以理解为德国对其自统一以来结构性政策失败的补偿,特别是在东德地区。

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    根据目前的计划,德国将在2038年全面淘汰煤电,但也有可能提前实现目标。

    2023年、2026年、2029年和2032年的阶段性审查将为政策制定者提供一个机会,来通过额外措施应对日益恶化的气候危机。此外,目前的折衷方案为以一种社会公平的方式加速淘汰煤电奠定了基础。

研究成果 : 德国 煤炭委员会
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    Existing thermal power plants can provide much more flexibility than often assumed, as experience in Germany and Denmark shows.

    Coal-fired power plants are in most cases less flexible compared to gas-fired generation units. But as Germany and Denmark demonstrate, aging hard coal fired power plants (and even some lignite-fired power plants) are already today providing large operational flexibility. They are adjusting their output on a 15-minute basis (intraday market) and even on a 5-minute basis (balancing market) to variation in renewable generation and demand.

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    Numerous technical possibilities exist to increase the flexibility of existing coal power plants. Improving the technical flexibility usually does not impair the efficiency of a plant, but it puts more strain on components, reducing their lifetime.

    Targeted retrofit measures have been implemented in practice on existing power plants, leading to higher ramp rates, lower minimum loads and shorter start-up times. Operating a plant flexibly increases operation and maintenance costs — however, these increases are small compared to the fuel savings associated with higher shares of renewable generation in the system.

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    Flexible coal is not clean, but making existing coal plants more flexible enables the integration of more wind and solar power in the system. However, when gas is competing with coal, carbon pricing remains necessary to achieve a net reduction in CO2.

    In some power systems, especially when gas is competing against coal, the flexible operation of coal power plants can lead to increased CO2 emissions. In those systems, an effective climate policy (e.g. carbon pricing) remains a key precondition for achieving a net reduction in CO2 emissions.

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    In order to fully tap the flexibility potential of coal and gas power plants, it is crucial to adapt power markets.

    Proper price signals give incentives for the flexible operation of thermal power plants. Thus, the introduction of short-term electricity markets and the adjustment of balancing power arrangements are important measures for remunerating flexibility.

研究成果 : 火力发电厂的灵活性
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    Der Rahmen für einen Kohleausstieg

    Eckpunkt 1: Zeitnahe Einberufung eines „Runden Tischs Nationaler Kohlekonsens“

    Eckpunkt 2: Schrittweiser, gesetzlich geregelter Ausstieg aus der Kohleverstromung bis zum Jahr 2040

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    Der Kohleausstieg im Kraftwerkspark

    Eckpunkt 3: Kein Neubau von Stein- und Braunkohlekraftwerken

    Eckpunkt 4: Festlegung eines kosteneffizienten Abschaltplans der Bestands-Kohlekraftwerke auf Basis von Restlaufzeiten mit Flexibilitätsoption in den Braunkohlerevieren

    Eckpunkt 5: Verzicht der nationalen Politik auf zusätzliche Klimaschutzregelungen für Kohlekraftwerke über den vorgeschlagenen Abschaltplan hinaus

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    Der Kohleausstieg in den Braunkohleregionen

    Eckpunkt 6: Kein Aufschluss weiterer Braunkohletagebaue und Verzicht auf Einleitung neuer Umsiedlungsprozesse

    Eckpunkt 7: Finanzierung der Folgelasten von Braunkohletagebauen über eine Abgabe auf die künftig noch geförderte Braunkohle

    Eckpunkt 8: Aktive Gestaltung und dauerhafte finanzielle Absicherung des ausstiegsbedingten Strukturwandels über einen Strukturwandelfonds

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    Der Kohleausstieg in Wirtschaft und Gesellschaft

    Eckpunkt 9: Gewährleistung der gewohnt hohen Versorgungssicherheit über den gesamten Transformationszeitraum

    Eckpunkt 10: Stärkung des europäischen Emissionshandels und zeitnahe Stilllegung der im Zuge des Ausstiegs aus der Kohleverstromung frei werdenden CO?-Zertifikate

    Eckpunkt 11: Sicherung des Wirtschaftsstandorts Deutschland und der energieintensiven Industrie während der Transformationsphase

研究成果 : 煤炭共识:十一大原则

最新动态

    2019 年欧盟发电厂温室气体排放减少幅度空前

    Agora能源转型论坛(Agora Energiewende,简称:Agora) 与气候智库Sandbag 的最新电力数据研究显示:欧盟电力行业2019年CO2 排放相比上年下降 12%,与此同时,欧盟范围内可再生能源在电力生产中比重上升到35% 的历史新高。

     

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