深化低碳能源转型,聚焦前沿技术创新
进入新世纪后,欧盟可持续发展战略不断深化,提出低碳能源转型,成为低碳经济发展的全球引导者。围绕低碳能源核心战略,欧盟制定了具体的发展目标和技术路线图,例如“3个20%”目标,即到2020年可再生能源电力占比提高20%、能效提高20%、碳排放量相比1990年水平减少20%。同时,欧盟通过制定详细的法规政策,强制成员国减排,积极引导投资并推广低碳能源技术应用。欧盟科研创新资助计划“地平线2020”2018~2020年度的支出方案中,“低碳和适应气候变化的未来”领域获33亿欧元预算,按年度工作计划,可再生能源、能效建筑、电动运输和储存方案4个清洁能源领域的项目可获22亿欧元拨款。
欧盟在风能和氢能领域进行了前瞻性的谋划布局。2019年11月,欧洲风能技术与创新平台(ETIP-Wind)发布《风能路线图》,明确欧盟在2020~2027年间将重点发展风电并网与集成、系统运行和维护、下一代风电技术、海上风电配套设施、浮动式海上风电等领域。欧洲燃料电池和氢能联合组织(FCH-JU)于2019年2月发布《欧洲氢能路线图:欧洲能源转型的可持续发展路径》,提出面向2030、2050年的氢能发展路线图,为欧洲大规模部署氢能和燃料电池指明方向,并阐明发展氢能的社会经济效益。同时,为推动氢能源技术发展,欧盟计划采取多项举措,包括:经由“创新基金”为氢能源生产提供50亿欧元至300亿欧元支持,推动年产量增至100万吨;把下个长期预算中对氢能源项目的扶持资金提升至13亿欧元;经由欧洲投资银行管理的一项特别基金加大对可再生能源和氢能源基础设施投资,这项主营贷款的基金年均可支配100亿欧元。
近十年来,德国一直推行以可再生能源为主导的“能源转型”战略,持续增加对能源技术研发的公共投入。2017年,德国投入10.1亿美元用于RD&D,占其GDP的0.031%,相比前一年增长了14%。其中,可再生能源技术占能源RD&D总预算的29%,主要用于太阳能和风能研究;其次是能效(主要用于提高工业能效)和核能(包括核聚变),分别占22%和21%;其他电力和储能技术占到13%,化石燃料仅占5%,其中一半以上用于碳捕集和利用的研究。
2019年,德国气候内阁达成“退煤”共识,通过了扶持退煤地区发展的《结构强化法》草案,以推动欧盟到2050年实现碳中和的目标。同时,德国出台《气候保护计划2030》,目标是2030年温室气体排放比1990年减少55%,包括为二氧化碳排放定价、鼓励建筑节能改造、资助相关科研等诸多措施,涵盖能源、交通、建筑、农业等多个领域。为了实现应对气候变化的目标,德国从3个方面加强研发:一是加强氢能研究,推出氢能战略。二是加强德国的电池生产。投入10亿欧元在德国多地促进电池生产。“电池研发工厂”支持德国在整个电池价值链中扩展能力和技术。三是加强二氧化碳的储存和使用研发。
2020年6月,德国政府通过了《国家氢能战略》,设定到本世纪中叶实现碳中和的目标,并计划成为氢技术的全球领导者。该战略认为,从长远来看,只有可再生能源生产的氢(绿氢)才是可持续的,这将是未来投资的重点领域。德国政府预计,到2030年,氢的需求量折合约90~110太瓦时。为了满足部分需求,到2030年德国将建成总装机容量达5吉瓦的海上(或陆上)可再生能源发电厂。作为迈向氢技术市场的第一步,强大而可持续的本国氢能市场至关重要。除了现有的支持计划,德国还将提供70亿欧元用于发展氢能技术,并将投资20亿欧元在其合作国家建立大型的“德国制造”制氢厂。由于德国没有足够空间用以建造所需的大量可再生能源装机,其计划在未来进口大量绿氢。氢能和燃料电池方面,德国联邦交通部已选定9个地区,拟通过帮助地区制定合适的氢能发展规划,建立多方共同参与的发展网络,将其打造成为德国的氢示范区。着眼于未来的工业标准,德国研究机构开发燃料电池的标准化物理参数测量方法,以便集成应用并进一步实现规模化和市场化,为燃料电池技术发展铺平道路。