修勤緒
國家節能中心
節能提升能效是實現碳達峰、碳中和目標的重要途徑。2020年,德國聯邦經濟和能源部對外發布了《德國2050年能源效率戰略》,提出了德國2030年國家能效行動計劃和2050年能源效率路線圖,以提高其國家競爭力,推動實現碳中和。德國政府高度重視能源轉型工作,尤其是通過節能和發展可再生能源實現能源轉型。經過長期發展,德國的能源轉型政策已成為全球能源轉型的典范[1]。據有關方面研究,2019年德國單位國內生產總值能耗為0.17 tce/萬元人民幣,約為我國的1/3。分析研究德國能效戰略,對我國研究制定節能提升能效中長期戰略,推動碳達峰、碳中和目標實現具有借鑒意義。
德國是自然資源較為缺乏的國家,除硬煤、褐煤(硬煤探明儲量約2300 億t,褐煤約800 億t)的儲量豐富之外,在原料供應和能源方面很大程度上依賴進口。德國天然氣儲量約3820億m3,僅能滿足國內需求量的四分之一[2]。當前德國的能源結構仍然是石油、天然氣等傳統能源占主導,歐洲統計局數據顯示(如圖1),德國2021年一次能源總供給為2.9億t油當量,其中石油和石油制品0.9億t油當量,占31.2%;天然氣0.8 億t 油當量,占27.1%;煤炭0.5 億t 油當量,占18.5%;可再生能源和生物燃料占16.1%;其余為核電(6.2%)、非可再生垃圾發電(1.5%)。據BP《世界能源統計年鑒》數據(如圖2),2021年德國石油、天然氣、煤炭和可再生能源在能源消費的結構占比分別為33.1%、25.8%、16.7%和19.4%[3]。

圖1 德國能源供應趨勢圖(2012—2021年)
德國能源嚴重依賴進口,2012年能源對外依存度為61.2%,天然氣對外依存度為85.7%。而到了2021年,其能源對外依存度增加到63.9%,其中天然氣對外依存度高達89.6%,在2019年甚至高達100%(如圖2)[4]。因此,通過節能提高能效來降低能源消耗,進而保障國內能源安全成為德國長期以來能源氣候政策的重中之重。

圖2 德國能源對外依存度趨勢圖(2012—2021年)
《德國2050年能源效率戰略》提出一個經濟體未來的發展能力取決于其對能源的利用效率。提升能效成為德國提高企業競爭力、增強消費者購買力、減少能源進口依賴,及實現碳中和氣候目標的重要途徑。該戰略明確規定,所有部門的首要原則是“能效第一”。聯邦政府在做決策時,首先要考慮是否有效降低能源需求,其次要盡可能使用可再生能源,最后需要考慮工業生產、交通運輸等部門電力和熱力的耦合,以更有效地加以利用[5]。
德國聯邦政府設立了2030年中期能源效率目標和2050年遠期戰略目標,即到2030年一次能源消耗在2008年的基礎上需要減少30%,約1200 TWh,到2050年減少50%[5]。為實現這一目標,德國推出了新的國家能效行動計劃,對工業、建筑、交通等行業制定了節能要求。其中,電力行業到2030年一次能源消耗將比2008年減少約700 TWh,超過德國總減少量的近一半。
一是工業余熱回收利用。德國一半的工藝用熱未被有效利用,因此,該戰略將優先支持工業余熱利用。二是工藝用熱的可再生能源替代。德國要求企業應系統考慮工藝過程,堅持能效優先,優化能源需求,支持工藝用熱的可再生能源替代。三是鼓勵高效通用技術,如泵、空壓系統及輸送設備等,以減少工業的電力需求。四是原料工業生產過程的脫碳化。德國將考慮可再生能源制氫、CO2利用等技術來實現。五是推動節能服務業發展。
建筑能耗占德國終端能耗總量的35.9%,因此,德國十分重視建筑領域的節能降碳。《德國2050年能源效率戰略》指出,德國將實施建筑領域的長期改造戰略,通過提升能效大幅降低采暖和制冷的能源需求。此外,德國將發展現代低溫供熱網絡來提高熱網的可再生能源占比,如工業余熱、太陽能熱、地熱等。德國還將利用大型熱泵和大型儲能系統來推動電力和供熱的行業耦合,有效提高可再生電力的利用。
《德國2050年能源效率戰略》提出了到2030年能效措施清單,涉及各領域共計54 項政策,體現了獎懲并舉。一是強制企業實施能源效率審計。德國要求大型企業每四年開展一次能源效率審計或獲得ISO 能源管理體系認證,未完成的將不能申請能源稅減免。二是推出財稅激勵措施,包括既有建筑節能改造、能源稅收減免、電動汽車和替代交通等稅收優惠政策,高效建筑聯邦政府資金、城市建設投資補助、排放交易體系創新基金,以及零碳化轉型政策性低息貸款等一系列財政激勵政策。
自2021年開始在全德國對供熱和交通領域實行碳定價制度,為這兩個行業銷售化石能源的企業制定CO2配額并引入定價機制,2021年初始配額價格為25 歐元/t 之后每年提高,到2025年將達到55歐元/t[3][5]。同時,德國還允許企業間交易配額,以推動企業通過投資節能或可再生能源項目來減少自身碳排放量,并以交易剩余配額的方式實現盈利。
《德國2050年能源效率戰略》指出,目前德國能源成本在整個工業生產總成本占比不到2%。然而,基本材料的生產通常是資源和能源密集型的,因此提高基本材料資源效率不僅可以減少能源消費,還可以減少對氣候和環境的影響。《德國2050年能源效率戰略》認為要注重能源效率和資源效率的協同推進,在工業部門盡量減少廢品率,鼓勵使用輔助材料,支持對舊設備翻新改造(即再制造)等。支持企業建立智能回收利用體系,以推動資源和能源的節約[6,7]。
《德國2050年能源效率戰略》認為,在能源部門,數字化與可再生能源結合,成為從根本上改變能源系統的推動者和加速器,推動了能源生產的分散化和能源消費的網絡化。近年來,能源消費的數字化應用場景不斷涌現。例如:在建筑設計階段和運營階段,利用建筑信息建模等工具,對建筑的能源利用實現精準控制;現代智能電表技術也能夠使傳統不可見的節能量變得可見,還能夠結合物聯網技術實現生產和消費端的互動;在制造業,大數據和人工智能可以幫助能源密集型企業優化生產流程,更好地規劃其配送系統等,進而提高能源效率。
能源效率(簡稱能效)與節能雖然目標一致,但側重點不同。能效強調在不影響生產生活需要的前提下,通過技術創新、管理創新等手段達到節約能源資源的目的。中央財經委員會第九次會議強調,要把節約能源資源放在首位,實行全面節約戰略。建議將“能效優先”理念融入應對氣候變化、能源革命、環境保護及產業機構調整等重大戰略,尤其在編制規劃、行動方案時,應優先考慮能效提升。例如,清潔取暖是一項系統工程,應在規劃編制時首先提升建筑能效,降低用暖需求,再根據剩余所需熱量考慮清潔能源、可再生能源,從而降低用能成本。
我國節能工作十分注重頂層設計,早在2004年,相關部門對外發布了《節能中長期專項規劃》,重點規劃到2010年節能目標和發展重點,提出2020年節能目標,有力推動了我國節能事業發展。“十八大”以來,我國持續推進節能工作,2021年萬元國內生產總值能耗較2012年下降26.4%,實現了以年均3%的能耗增速支撐年均6.6%經濟增長的節能成就。進入新發展階段,我國應繼續加強頂層設計,結合碳達峰、碳中和中長期戰略目標,盡快研究制定2030 和2060年能效戰略和路線圖,推動工業、建筑、交通各領域的節能降碳。
黨的“十八大”以來,我國把節能提升能效作為加快推進生態文明建設的重要抓手,節能工作取得重要成就。進入新發展階段,我國應繼續深化節能提升能效工作,在強化監管的同時,利用好財稅激勵工具。一是強化企業節能。科學設定和分配重點用能單位節能目標,支持大型企業實施能源審計,加強節能監察。二是加強企業內部精細化管理。建立能源管理師制度,支持大型企業設立獨立的能源管理部門,鼓勵實施能源管理體系認證,開展節能會診。三是加大對能效創新的支持。安排中央財政經費,加大力度支持重大能效技術研發和產業化。加大稅收優惠,支持能效科技創新企業。
近年來,美、德、日等發達經濟體十分重視科技節能,利用動態監測、大數據分析、數據可視化、5G、人工智能等現代科技手段,將傳統看不見摸不著的能源節約顯現化,動態掌握消費側能源消費狀況,結合能效對標等手段,為用戶提出節能建議,最大限度地挖掘節能潛力。近年來,我國數字經濟取得了舉世矚目的發展成就,總體規模連續多年位居世界第二。關鍵數字技術中人工智能、物聯網、量子信息領域發明專利授權量居世界首位。建議盡快研究制定推動數字經濟與節能降碳相結合的相關政策標準文件,進一步挖掘節能降碳潛力,推動我國綠色低碳發展。