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4結論和政策建議

本研究旨在以科學全面的方式,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個德國2050年能源前景的描述性研究。這些前景根據類型分為兩種,即目標前景(實現目標的路徑或戰略)和探索前景(顯示某種決策的影響)。這些研究在有關德國能源領域總體情況的社會經濟框架條件、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,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域使用(電、熱、交通)。然而,當涉及整個黑膜沼氣池生物質能的發  展路徑時,各研究觀點相差甚遠。例如,黑膜沼氣池生物質潛力在350拍焦到1700拍焦之間不等,黑膜沼氣池生物質能占能源系統的比重在5%到28%之間不等(見圖3)。這導  致國內研究中關于黑膜沼氣池生物質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能的長期前景提供支持。

方面,透明和質量保證對于選擇前景來說很重要,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、真實可靠的官方數據。對于不同使用者,應該說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能問題,應該使用包含黑膜沼氣池生物質能轉化和供給的詳細信息和數據的研究。透明的假設。研究的假設應該來源于中立全面的科學方法,基于清晰的數據和方法。可追溯的結論。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、結論來源之間的聯系。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)發表年代。應該考慮研究發表的年代,因為黑膜沼氣池生物質能領域的技術成熟度、經濟數據和政策目標是動態發展的。

(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(低排放技術)。通常目的只包含具體的能源使用領域

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

(5)供應鏈。黑膜沼氣池生物質能領域的研究應

個供應鏈包括黑膜沼氣池生物質供應到最終能源使用  方面來說,計算黑膜沼氣池生物質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)。如果將來要開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量的最低要求。

5對比分析長期能源前景的指標

為了比較不同能源系統,我們選擇4個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,或不經速

或轉化直接提供給用戶,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  和國際研究的結果(見圖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:私人住宅中使用供熱泵等創新措施,服務業和工  業領域采取提高能源生產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程中的能耗(分散式能源供應)。

至于能源效率的年增長率,所有的研究都預測能源效率將大大提高。例如,世界自然基金的創新前景研究預測年能效提高率為2.7%,聯邦經濟和能源部的所有前景都預測能源生產率將提高2.5%(1990到2011年之間德國電力生產率的年均增長率為1%)。各研究前景關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),聯邦經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量、電熱領域可再生能源的占比、熱電聯產和供熱泵的技術的市場滲透率;家用電器辦公用品和汽車的設計是否高效。  另外,在交通領域用可再生能源(電動交通、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  度等非經合組織成員國的國內生產總值繼續保持高

速增長,將消耗大量能源,而經濟合作組織成員國增長放緩,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。該圖顯示了未來電力領域人均消耗相對接近,因為到2050年,交通領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能領域的不確定性遠高于能源領域。能源領域最低和最高值的值域是1.6,而黑膜沼氣池生物質能領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,經濟發展需要擴大國家現代能源和服務覆蓋面積,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(聯邦經濟  和能源部)之間。所有預測最終能源消耗將不會大  幅下降的參考研究都屬于第一類。第二類包括德國  聯邦環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)。在這兩個研  究中,最終能源消耗幾乎維持在2011年水平,因為  交通領域的化石燃料將被電取代(德國聯邦環境署

72太瓦時,綠色和平組織99太瓦時)。兩個前景  中的最終能源消耗相對較高的第二個原因是空間供  熱和冷卻燃料的轉變。特別是在私人和服務領域,  電力(太陽熱能或熱電聯產技術)將代替化石燃料。  第三類研究(聯邦經濟和能源部、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  因為電動交通在交通領域的市場滲透率降低,或者  是額外技術的市場成熟度不足(氫能技術),工業的  能源效率提高,過度消納了電力需求的增長。圖10展示了5個前景中人均電動能耗的差異。

5.3人均二氧化碳排放

圖11展示了5個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。德國聯邦環境署、德國環境咨詢委員會和殼牌的研究排除在外,因為它們的研究范圍僅限于發電領域。根據不同的前景類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(聯邦經濟和能源部  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  碳排放在技術上是可行的。

5.4可再生能源占電力領域的比重

圖12展示了德國的前景研究中可再

化石燃料在電力領域的比重,比較基準為

德國聯邦環境署(UBA)、德國環境咨詢

(SRU)和綠色和平組織( Greenpeace)目標前錄的  究都是根據已經設立的目標計算的,即到250年  現100%可再生能源發電。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,其他前景強調技術方面有能力實到2050年提高可再生能源在混合電力中的比測2至4倍。每個分析的研究中至少有一個前景《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  存技術的創新前景。在德國使用碳捕獲和儲會導致煤的用量每年上升750拍焦(不使用魂  和儲存技術為80拍焦),并且會稍微提高發電  天然氣的用量。與此同時,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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