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4結論和政策建議

本研究旨在以科學(xué)全面的方式,討論分析各能源前景研究的背景和結論,提高這些研究的透明度。為了達到這一目的,我們從量化和常規角度分析了8個(gè)德國2050年能源前景的描述性研究。這些前景根據類(lèi)型分為兩種,即目標前景(實(shí)現目標的路徑或戰略)和探索前景(顯示某種決策的影響)。這些研究在有關(guān)德國能源領(lǐng)域總體情況的社會(huì )經(jīng)濟框架條件、假設和結論等方面都有相似性(例如最終

能源需求和能源轉化技術(shù)組合)。

幾乎所有的德國國內研究預測的初級能源需求  與國際水平相比較低。這是由于高估各種措施提高  能效的能力,例如建筑隔熱技術(shù),這直接影響國家能源需求。  另外,所有的研究都預測黑膜沼氣池生物燃料將比現有水  平提高4%~14%,并且黑膜沼氣池生物燃料將在所有領(lǐng)域使用(電、熱、交通)。然而,當涉及整個(gè)黑膜沼氣池生物質(zhì)能的發(fā)  展路徑時(shí),各研究觀(guān)點(diǎn)相差甚遠。例如,黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力在350拍焦到1700拍焦之間不等,黑膜沼氣池生物質(zhì)能占能源系統的比重在5%到28%之間不等(見(jiàn)圖3)。這導  致國內研究中關(guān)于黑膜沼氣池生物質(zhì)和可再生能源占最終能源的比重的數據差異很大,如圖6顯示。

根據研究的結論做出以下推薦,為研究者和決策者比較和解讀黑膜沼氣池生物質(zhì)能的長(cháng)期前景提供支持。

方面,透明和質(zhì)量保證對于選擇前景來(lái)說(shuō)很重要,包括以下方面:

(1)透明和可追溯的方法和數據。應該公布研究前景的結論,并包含透明的方法和有跡可循、真實(shí)可靠的官方數據。對于不同使用者,應該說(shuō)明研究的敏感度和不確定性。另外,對于具體的黑膜沼氣池生物質(zhì)能問(wèn)題,應該使用包含黑膜沼氣池生物質(zhì)能轉化和供給的詳細信息和數據的研究。透明的假設。研究的假設應該來(lái)源于中立全面的科學(xué)方法,基于清晰的數據和方法?？勺匪莸慕Y論。研究的結論應該可追溯,即研究的結果應該能夠解釋和支撐研究結論。此外,應該清楚地展示模型結論、解讀、結論來(lái)源之間的聯(lián)系。另

方面,應該根據具體情況解讀能源前景。為了以上目的,應該考慮以下方面:

(2)發(fā)表年代。應該考慮研究發(fā)表的年代,因為黑膜沼氣池生物質(zhì)能領(lǐng)域的技術(shù)成熟度、經(jīng)濟數據和政策目標是動(dòng)態(tài)發(fā)展的。

(3)研究目標。研究的主要目的(例如可再生能源的比例或減少二氧化碳排放)影響技術(shù)(低排放技術(shù))。通常目的只包含具體的能源使用領(lǐng)域

(例如電)。  (4)前景研究的委托機構?？紤]委托  的以及背后的機構。  研究類(lèi)型?？紤]不同研究類(lèi)型的特點(diǎn)  景往往只包含一些事先選定的技術(shù),旨在  的達成。相反,探索性前景研究更傾向于研  泛的未來(lái)選擇因此技術(shù)的評估也更廣

(5)供應鏈。黑膜沼氣池生物質(zhì)能領(lǐng)域的研究應

個(gè)供應鏈包括黑膜沼氣池生物質(zhì)供應到最終能源使用  方面來(lái)說(shuō),計算黑膜沼氣池生物質(zhì)的潛力應該是分析和  研究結論的主要內容。

最后,解讀和分析前景研究結果應該綜合考  其背景,包含以上所有方面

建議前景使用者重視透明度(用于選擇金適前景)和背景(用于解讀前景)。如果將來(lái)要開(kāi)周明度更高的前景研究,還建議引入定義標準和方標準或數據質(zhì)量的最低要求。

5對比分析長(cháng)期能源前景的指標

為了比較不同能源系統,我們選擇4個(gè)能代表能源系統的指標,即人均初級能源消耗、人均最終  源消耗、人均二氧化碳排放、可再生能源占能源領(lǐng)的比重。

5.1人均初級能源消耗  初級能源消耗指直接使用能源,或不經(jīng)速

或轉化直接提供給用戶(hù),包括可再生和不可再生的速  初級能源。這一指標用于計算人均消耗,比較國內長(cháng)  和國際研究的結果(見(jiàn)圖7)。  所有的德國前景研究都預測初級能源消耗與  2011年基準相比將有所下降。下降的原因有以下  兩個(gè):私人住宅中使用供熱泵等創(chuàng )新措施,服務(wù)業(yè)和工  業(yè)領(lǐng)域采取提高能源生產(chǎn)率的措施在混合能源中可  再生能源的比例增大,這減少了化石燃料的使用,減少了交通和傳輸過(guò)程中的能耗(分散式能源供應)。

至于能源效率的年增長(cháng)率,所有的研究都預測能源效率將大大提高。例如,世界自然基金的創(chuàng )新前景研究預測年能效提高率為2.7%,聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部的所有前景都預測能源生產(chǎn)率將提高2.5%(1990到2011年之間德國電力生產(chǎn)率的年均增長(cháng)率為1%)。各研究前景關(guān)于人均初級能源消耗的數據相差甚遠,綠色和平組織最低(人均62吉焦),聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部的參考研究最高(人均126吉焦)。差異的原因是對以下方面的預測不同:德國和歐洲提高供熱效率的政策的數量和質(zhì)量、電熱領(lǐng)域可再生能源的占比、熱電聯(lián)產(chǎn)和供熱泵的技術(shù)的市場(chǎng)滲透率;家用電器辦公用品和汽車(chē)的設計是否高效。  另外,在交通領(lǐng)域用可再生能源(電動(dòng)交通、氫  能、黑膜沼氣池生物燃料)替代化石燃料對于初級能源消耗的  影響很大。與國內的前景研究相反,幾乎所有的國  際前景研究都預測初級能源消耗將上升。中國和印  度等非經(jīng)合組織成員國的國內生產(chǎn)總值繼續保持高

速增長(cháng),將消耗大量能源,而經(jīng)濟合作組織成員國增長(cháng)放緩,能源消耗有所下降,但卻并不能彌補差額

5.2人均能源消耗

圖8總結了15個(gè)前景研究中2050年的人均最終能消耗,比較基準是2010年的國際參考水平和2011年德國的參考水平。該圖顯示了未來(lái)電力領(lǐng)域人均消耗相對接近,因為到2050年,交通領(lǐng)域的能源節約率較低。另外,圖8展示了能源和黑膜沼氣池生物質(zhì)能的概況。除了預測在全球范圍內初級能源消耗將上升,全球人均能源消耗也將上升。

圖9再次強調了黑膜沼氣池生物質(zhì)能領(lǐng)域的不確定性遠高于能源領(lǐng)域。能源領(lǐng)域最低和最高值的值域是1.6,而黑膜沼氣池生物質(zhì)能領(lǐng)域的最低和最高值的值域是其9倍

考慮到亞洲國家人口眾多,經(jīng)濟發(fā)展需要擴大國家現代能源和服務(wù)覆蓋面積,導致額外的電力消耗。德國的前景研究分為3組,有的顯示最終能源  消耗趨于平穩或稍有上升增長(cháng)范圍在人均2.3吉焦(綠色和平組織的目標前景)到人均242吉焦之  間,有的展示了最終能源消耗稍有下降,范圍在人均  16.5吉焦(世界自然基金)到206吉焦(聯(lián)邦經(jīng)濟  和能源部)之間。所有預測最終能源消耗將不會(huì )大  幅下降的參考研究都屬于第一類(lèi)。第二類(lèi)包括德國  聯(lián)邦環(huán)境署的能源目標前景和綠色和平組織氣候保  護計劃B(綠色和平組織目標前景)。在這兩個(gè)研  究中,最終能源消耗幾乎維持在2011年水平,因為  交通領(lǐng)域的化石燃料將被電取代(德國聯(lián)邦環(huán)境署

72太瓦時(shí),綠色和平組織99太瓦時(shí))。兩個(gè)前景  中的最終能源消耗相對較高的第二個(gè)原因是空間供  熱和冷卻燃料的轉變。特別是在私人和服務(wù)領(lǐng)域,  電力(太陽(yáng)熱能或熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù))將代替化石燃料。  第三類(lèi)研究(聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部、世界自然基金、德  國宇航中心研究)預測最終能源消耗將下降。這是  因為電動(dòng)交通在交通領(lǐng)域的市場(chǎng)滲透率降低,或者  是額外技術(shù)的市場(chǎng)成熟度不足(氫能技術(shù)),工業(yè)的  能源效率提高,過(guò)度消納了電力需求的增長(cháng)。圖10展示了5個(gè)前景中人均電動(dòng)能耗的差異。

5.3人均二氧化碳排放

圖11展示了5個(gè)前景研究中人均年二氧化碳排放量,計量單位是噸。為了更好地比較,只包含直  接的二氧化碳排放,不包含二氧化碳對等物和其他的溫室氣體。德國聯(lián)邦環(huán)境署、德國環(huán)境咨詢(xún)委員會(huì )和殼牌的研究排除在外,因為它們的研究范圍僅限于發(fā)電領(lǐng)域。根據不同的前景類(lèi)型和二氧化碳減排目標和政策,各前景研究的預測的2050年二氧化

碳排放量相差甚遠:除了德國宇航中  究,其他研究把二氧化碳/二氧化碳當  和高目標。相應地個(gè)前景之間的人均二氧  的差異遠大于前景內部的差異。就德國  標前景預測人均排放每年為1.09噸(綠  織)至1.9噸·年(聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部  守的前景預測二氧化碳排放量低于當前者  9.78噸。因此,所有的前景都認為大幅降低  碳排放在技術(shù)上是可行的。

5.4可再生能源占電力領(lǐng)域的比重

圖12展示了德國的前景研究中可再

化石燃料在電力領(lǐng)域的比重,比較基準為

德國聯(lián)邦環(huán)境署(UBA)、德國環(huán)境咨詢(xún)

(SRU)和綠色和平組織( Greenpeace)目標前錄的  究都是根據已經(jīng)設立的目標計算的,即到250年  現100%可再生能源發(fā)電。其他前景預計可再生源將占36%(世界自然基金參考前景)到8色和平組織參考前景)之間。除了世界自然基金參考前景,其他前景強調技術(shù)方面有能力實(shí)到2050年提高可再生能源在混合電力中的比測2至4倍。每個(gè)分析的研究中至少有一個(gè)前景《德國能源政策方案》目標的80%。  比較世界自然基金的使用和未使用碳捕  存技術(shù)的創(chuàng )新前景。在德國使用碳捕獲和儲會(huì )導致煤的用量每年上升750拍焦(不使用魂  和儲存技術(shù)為80拍焦),并且會(huì )稍微提高發(fā)電  天然氣的用量。與此同時(shí),可再生能源的比重將  降20%(減少約700拍焦地熱能和250拍焦屬能。

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