
深化低碳能源轉型,聚焦前沿技術創新
進入新世紀后,歐盟可持續發展戰略不斷深化,提出低碳能源轉型,成為低碳經濟發展的全球引導者。圍繞低碳能源核心戰略,歐盟制定了具體的發展目標和技術路線圖,例如“3個20%”目標,即到2020年可再生能源電力占比提高20%、能效提高20%、碳排放量相比1990年水平減少20%。同時,歐盟通過制定詳細的法規政策,強制成員國減排,積極引導投資并推廣低碳能源技術應用。歐盟科研創新資助計劃“地平線2020”2018~2020年度的支出方案中,“低碳和適應氣候變化的未來”領域獲33億歐元預算,按年度工作計劃,可再生能源、能效建筑、電動運輸和儲存方案4個清潔能源領域的項目可獲22億歐元撥款。
歐盟在風能和氫能領域進行了前瞻性的謀劃布局。2019年11月,歐洲風能技術與創新平臺(ETIP-Wind)發布《風能路線圖》,明確歐盟在2020~2027年間將重點發展風電并網與集成、系統運行和維護、下一代風電技術、海上風電配套設施、浮動式海上風電等領域。歐洲燃料電池和氫能聯合組織(FCH-JU)于2019年2月發布《歐洲氫能路線圖:歐洲能源轉型的可持續發展路徑》,提出面向2030、2050年的氫能發展路線圖,為歐洲大規模部署氫能和燃料電池指明方向,并闡明發展氫能的社會經濟效益。同時,為推動氫能源技術發展,歐盟計劃采取多項舉措,包括:經由“創新基金”為氫能源生產提供50億歐元至300億歐元支持,推動年產量增至100萬噸;把下個長期預算中對氫能源項目的扶持資金提升至13億歐元;經由歐洲投資銀行管理的一項特別基金加大對可再生能源和氫能源基礎設施投資,這項主營貸款的基金年均可支配100億歐元。
近十年來,德國一直推行以可再生能源為主導的“能源轉型”戰略,持續增加對能源技術研發的公共投入。2017年,德國投入10.1億美元用于RD&D,占其GDP的0.031%,相比前一年增長了14%。其中,可再生能源技術占能源RD&D總預算的29%,主要用于太陽能和風能研究;其次是能效(主要用于提高工業能效)和核能(包括核聚變),分別占22%和21%;其他電力和儲能技術占到13%,化石燃料僅占5%,其中一半以上用于碳捕集和利用的研究。
2019年,德國氣候內閣達成“退煤”共識,通過了扶持退煤地區發展的《結構強化法》草案,以推動歐盟到2050年實現碳中和的目標。同時,德國出臺《氣候保護計劃2030》,目標是2030年溫室氣體排放比1990年減少55%,包括為二氧化碳排放定價、鼓勵建筑節能改造、資助相關科研等諸多措施,涵蓋能源、交通、建筑、農業等多個領域。為了實現應對氣候變化的目標,德國從3個方面加強研發:一是加強氫能研究,推出氫能戰略。二是加強德國的電池生產。投入10億歐元在德國多地促進電池生產。“電池研發工廠”支持德國在整個電池價值鏈中擴展能力和技術。三是加強二氧化碳的儲存和使用研發。
2020年6月,德國政府通過了《國家氫能戰略》,設定到本世紀中葉實現碳中和的目標,并計劃成為氫技術的全球領導者。該戰略認為,從長遠來看,只有可再生能源生產的氫(綠氫)才是可持續的,這將是未來投資的重點領域。德國政府預計,到2030年,氫的需求量折合約90~110太瓦時。為了滿足部分需求,到2030年德國將建成總裝機容量達5吉瓦的海上(或陸上)可再生能源發電廠。作為邁向氫技術市場的第一步,強大而可持續的本國氫能市場至關重要。除了現有的支持計劃,德國還將提供70億歐元用于發展氫能技術,并將投資20億歐元在其合作國家建立大型的“德國制造”制氫廠。由于德國沒有足夠空間用以建造所需的大量可再生能源裝機,其計劃在未來進口大量綠氫。氫能和燃料電池方面,德國聯邦交通部已選定9個地區,擬通過幫助地區制定合適的氫能發展規劃,建立多方共同參與的發展網絡,將其打造成為德國的氫示范區。著眼于未來的工業標準,德國研究機構開發燃料電池的標準化物理參數測量方法,以便集成應用并進一步實現規模化和市場化,為燃料電池技術發展鋪平道路。