Also by EU-China Energy Cooperation
Platform Project
2020
EU China Energy Magazine Spring Double Issue
EU-China Energy Magazine Summer Issue
中欧能源杂志夏季刊
EU-China Energy Magazine Autumn Issue
中欧能源杂志秋季刊
EU-China Energy Magazine 2020 Christmas Double Issue
中欧能源杂志2020圣诞节双期刊
2021
EU-China Energy Magazine 2021 Spring Double Issue
中欧能源杂志2021春季双期刊
EU-China Energy Magazine 2021 Summer Issue
中欧能源杂志2021夏季刊
EU China Energy Magazine 2021 Autumn Issue
中欧能源杂志2021秋季刊
EU China Energy Magazine 2021 Christmas Double Issue
中欧能源杂志2021圣诞节双刊
2022
EU China Energy Magazine 2022 February Issue
中欧能源杂志20222月刊
EU China Energy Magazine 2022 March Issue
中欧能源杂志20223月刊
EU China Energy Magazine 2022 April Issue
中欧能源杂志20224月刊
EU China Energy Magazine 2022 May Issue
中欧能源杂志20225月刊
EU China Energy Magazine 2022 June Issue
中欧能源杂志20226月刊
EU China Energy Magazine 2022 Summer Double Issue
中欧能源杂志2022年夏季雙刊
EU China Energy Magazine 2022 September Issue
中欧能源杂志20229月刊
EU China Energy Magazine 2022 October Issue
中欧能源杂志202210月刊
Digest of the Handbook on Electricity Markets - China Edition
Digest of the Handbook on Electricity Markets - International Edition
电力市场手册 (精华版)- 中国发行
电力市场手册 (精华版)- 国际发行
EU China Energy Magazine 2022 November Issue
中欧能源杂志202211月刊
EU China Energy Magazine 2022 Christmas Double Issue
中欧能源杂志202212月刊
2023
EU China Energy Magazine 2023 February Issue
中欧能源杂志20232月刊
EU China Energy Magazine 2023 March Issue
中欧能源杂志20233月刊
Joint Statement Report Series
Electricity Markets and Systems in the EU and China: Towards Better
Integration of Clean Energy Sources
中欧能源系统整合间歇性可再生能源 - 政策考量
Supporting the Construction of Renewable Generation in EU and China:
Policy Considerations
中欧电力市场和电力系统 - 更好地整合清洁能源资源
支持中欧可再生能源发电建设: 政策考量
ENTSO-E Grid Planning Modelling Showcase for China
ENTSO-E 电网规划模型中国演示
Accelerating the Incubation and Commercialisation of Innovative Energy
Solutions in the EU and China
加速中欧创新能源解决方案的孵化及商业化
Comparative Study on Policies for Products’ Energy Efficiency in EU and
China
中欧产品能效政策比较研究
欧盟和中国的能源建模报告
Integration of Variable Renewables in the Energy System of the EU and
China: Policy Considerations
内容目录
Also By EU-China Energy Cooperation Platform Project
序言
1. 电力市场设计:长期合同路在何方?
2. 可再生能源还是煤炭?11条你应该知道的德国能源结构变化事实
3. REHeatEU:强化能源安全与气候保护的绝佳机遇
4. 能源危机如何带火欧洲热泵市场?
5、中国航空业减排:可持续燃料潜力几何?
6、每月新闻速览
7、出版物推荐
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Also By EU-China Energy Cooperation Platform Project
亲爱的各位读者,
欢迎阅读《中欧能源杂志》20233月刊。
地挺过了刚刚过去的这个冬天:储气量高于2022年水平,欧盟终于可
仍然是一个值得关注的重要方面,这也是本期杂志所讨论的重点。
积累的11条关键经验教训。
者在能源危机背景下正在积极寻求传统供暖系统的低碳替代方案。
碳所需的政策支持。
迎您就这些关键话题与我们共同探讨。
再次感谢我们的编辑赤洁乔Helen Farrell顶住极端压力,圆满交付了
本期杂志。
Flora Kan
中欧能源合作平台(ECECP)项目主任
1.
盟委员会近期结束了欧盟电力市场改革公开征求社会公共意见,并
将于316日提交正式提案。提前泄露的草案文本显示,欧盟委员会打
算进一步完善直接购电协议(PPA)和远期市场。成员国可以利用
电力市场设计,支持新的可再生能源投资。不过欧盟委员会也提出
PPA的挤出效应:比
PPA的投资者。这份提案仍有
约的利益相关方来说或许还不够深入。
问题。
实现净零排放的长期愿景下,我们预计私营企业将更倾向于签署长
加严格(CERRE[1], 2022, p.28)。
CERRE, 2022, p.96),如风电厂、电力零售
商、储能商的三方合作可能比任意两方参与者合作承担的风险更小。
PPA市场未来将进一步成熟发展壮大,但拥有投资组合的综
发生套牢问题。
府干预合同市场具有充分的理由:可以控制零售商的风险、使合同
交易价格期权的长期碳政策。然而,私人部门仍扮演着关键角色。
被称为混合市场设计。(CERRE, 2022, p.101)。
依据不同的社会契约,并且其消费者的风险偏好也存在差异。
使
本成本,并且能为消费者提供应对价格大幅波动的风险对冲。
低。
现风险抵消(ibid. p97)。
电力市场采用革命性的新设计来改进长期合同的作用。
而,政府支持的长期电力合同也存在一些缺点,可能会影响欧盟内
使
此类合同的缺点包括:
合同容量或无法完全参与短期市场(如日前市场、平衡市场和辅助
服务市场)。这可能会降低发电效率和电力现货市场的流动性。
长期合同或存在竞争过少、跨境参与不足的情况,这是缺乏长期输
电合同、成员国之间的合同并未完全标准化所致。
合同形式或许会更适合某类技术,而不适合其他技术,从而可能会
他灵活性资源。
受政府监管的合同或许会抢占私人购电协议和投资组合的市场,因
确的定价。
政府干预长期合同可能导致能源价格过低。如果政府作为单一买家
使
会过低。这可能是国家援助的一种形式(ibid. p98)。
针对长期合同的实证研究凸显了其中一些缺点。Chattopadhyay &
Suski2022[2]
系统运营商CAISO和中部独立系统运营商MISO而言,管制计划流程、
容量供应(Pfeifenberger et al. 2017[3]
Pfeifenberger et al. 2017)。哥伦比亚的合同模式没有为间歇性可再
生能源提供足够的激励(Olaya et al., 2016[4])。然而,也有许多例子
30GW
容量合同。
盟可以提供一些关于合同设计指导方针来减少负面影响,但这通常
也会增加投资者的风险。此类措施如下:
合同设计中立化、标准化,增加竞标者的数量。合同可以着眼于对
消费者的长期价格风险进行对冲,而不是满足发电商的对冲需要。
使用拍卖的方式确定合同价格,因为这将产生更多的竞争压力。
允许技术投资组合参与政府支持的合同市场。比如,可再生能源发
多的金融监测来监控组合投标人的风险敞口。
允许在二级市场交易合同,以便企业重新配置合同,这将使低效的
退
非合同义务可以转移到其他资产。
将实物合同转换为金融合同,比如差价合约,就是用金融手段解决
励,同时也需要具有良好流动性的短期市场作为支撑。
预先确定合同数量。合同应基于既定容量而非可用容量。对于火电
风险必须由合同的卖方承担。
即便需要提取资源稀缺租金,也应该以透明的方式进行,并且在重
新进行租金分配时还需要解决国家援助的问题。
允许跨境参与长期合同的拍卖,从而增加市场竞争。这将需要有针
对输电容量的长期合同来提供保障(CERRE, 2022, p.99-100)。
源危机引发了人们对于电力市场设计的激烈讨论。热议的焦点在于
要更多的工具来促进长期合同呢?
定,因此,欧洲的混合市场已经存在。
使
这些合同是否对能源市场有益。
使
动性和定价监测,以及系统性风险评估。
好来应用,并更好地监测和管理风险。
/ Bert Willems
本文由欧洲监管中心
CERRE
授权转载。
2. 11
2022
年是欧盟能源政策的转折点。对俄罗斯化石燃
(
尤其是天然气
)
依赖给欧盟成员国带来了严重后果,并导致了整个欧盟的能源供应危
机。对此,欧盟推出了重点促进可再生能源和能源效率以及天然气供
应多样化的各项举措。德国也制定了最为全面的政策方案,以促进可
再生能源的扩展和能效提升。
然而,德国选择使用煤炭作为替代天然气的短期应急能源,以在能源
危机期间确保充足的能源供应。不过,其逐步淘汰煤炭的计划并没有
改变。总体而言,天然气危机可能会加速德国和欧盟其他国家的能源
转型。德国研究机
Germanwatch
adelphi
合作撰写的此份政策简报分
析了德国变化中的能源结构,并从中总结出
11
条关键的经验教训。
2022
————的依赖造成严重的负面影响。此前,俄罗斯通
1运输的天然气约占欧盟天然气进口总量的40%1
经由波罗的海海底通往德国,是俄罗斯向欧洲输气的主要管道。这
条管道已经关闭,俄罗斯政府减少了输往欧洲的天然气数量,欧盟为
自己设定了停止从俄罗斯进口天然气的目标。自冲突爆发以来,欧盟
10%的化石天然气需求,并计划到2023315%
然气用量,以应对俄乌冲突并减少对俄罗斯化石燃料的依赖。
作为对能源危机的回应,欧盟委员会于20225月提出了RePowerEU
划,其三个主要目标是节约能源、加快清洁能源生产和能源供应多样
化。
为节约能源,该计划提出更新版能效目标,即与2020年基准情景的
2030年的能源效率提升目标从9%上调至13%。此外,委
员会还提出了将总电力需求减少10%的目标,并规定成员国有义务将高
峰时段用电量再减少5%
为实现可再生能源速普及,该计划提议将2030年的可再生能源占比
目标从40%提高到45%1067千兆瓦提高到1236千兆瓦),同时加快
可再生能源装置的许可程序,并引入欧盟太阳能战略,该战略计划
2025年将太阳能装机容量在当前水平上翻一番。该战略的目标是到
2025年,太阳能光伏发电装机容量将达到320吉瓦,到2030600
吉瓦。
此外,欧盟还采取措施实现天然气供应多样化,并与多个国家就此
展开国际合作。除了增加供应,欧盟还通过欧洲天然气需求削减计
推出了制造减少天然气需求的措施,包括从天然气转向替代燃料,
奖励减少天然气消费量,减少供暖供冷,以支持成员国减少15%的天然
气需求。
德国支持欧盟的天然气用量削减措施,目标是在2022812023
331日期间,将本国天然气消费量削减20%
国还更加关注天然气供应多样化,计划建造多个固定陆上液化天然气
终端和五个浮式储存及再气化装置,并寻求与更多供应商签订合同。
德国联邦政府的一些部门希望支持在海外勘探新的天然气田,但多个
部委正试图阻止这一举措。这种情况还导致淘汰核电的最后期限推迟
了三个半月,以及煤炭消费量的暂时回升。
2022,其中包括德国几十年来
20227月修订的五部法律9均以加快发展
可再生能源为目标,包括加速扩张可再生能源产能,加快许可程序和
扩建电网,以改进可再生能源的整合。例如,德国《可再生能源法》
EEG)的更新包括针对可再生能源的新目标。到2030年,至少80%
电力将来自风力、太阳能和水力发电。由于新的优先级别分配给了可
再生能源,安装项目的规划和许可程序将会加快。这对于加快陆上风
能的扩张尤为重要,过去,这方面工作一度受到官僚机构拖延的负面
影响。202120211146千瓦时;
20201321亿千瓦时),然而风电装机容量增长缓慢(2021
+1632兆瓦;2020+1227兆瓦)。与风电装机容量缓慢增长相比,
太阳能发电装机容量持续扩大:20162021年,总装机容量从40700
兆瓦增加到59400兆瓦,增幅达46%2022
次增加,新增太阳能光伏容量估计增加了26%,累计装机容量超过65
瓦。
此外,随着《海上风能法》和《海上实现协议》的施行,海上风电的
目标也大幅提高:到2035年,海上风电装机容量将从目前的8吉瓦增加
40204570吉瓦(之前的目标:203020
204040吉瓦)。
2022年,可再生能源占德国电力消费量的比例创下新高,达到近
46.9%,比2021年高出4.9个百分点。
人们普遍认为,可再生能源在关于能源安全的辩论中占据首要地位,
而节能和效率的地位在某种程度上却不那么突出,但也同样重要。E3G
的一项研究发现,仅在建筑效率方面的投资,就可以帮助德国节省比
通过任何已规划液化天然气终端所进口的数量更多的天然气,从而节
2000亿欧元的天然气进口费用。德国在20228月批准了两部节能条
例,针对需求侧的能效和节约问题推出明确措施。条例内容包括提高
公共、私人和企业建筑的能源效率,例如通过优化供暖系统,以及促
10吉瓦时或以上的企业实施节能措施。此
德国正在制定两部雄心勃勃的能效法律。迄今为止,具体法定目
标包2030终端消费500太瓦时。从2024年开始,联
45太瓦时的终端节能量,而德国各州则须每年节
5太瓦时电能。
由于实行了上述措施以及气候相对温和,天然气储存设施在1月底仍处
于填满状态,价格回落,今冬似乎不太可能出现天然气短缺问题。然
而,明年冬天或许依然面临挑战,因为——2022——
届时将不会从俄罗斯进口天然气,中国可能因国内需求走强而减少天
然气出口,而且也无法保证气候温和。
——
——使
了俄罗斯入侵乌克兰导致能源价格高企外,其他几个因素也加剧了
能源危机。在2022年的大部分时间里,由于核电产出疲软,法国经历
了一场电力危机。到1156座反应堆中有26座被关闭,创历史纪
录。此外,整个欧盟夏季异常干旱,对南部的水力发电造成阻碍,给
欧盟电力系统带来了额外压力。
少天然气消费总量的一项有效措施是限制其在发电领域的使用。然
而,尽管德国和整个欧盟都加大了可再生能源投资力度,可再生能源
的产能仍不足以弥补目前的天然气供应短缺。现在人们普遍认为,前
几届政府放缓可再生能源的扩张速度是错误之举。虽然德国曾经是太
阳能和风能领域的先驱,但《可再生能源法》的修改造成上网电价下
降,对该行业的经济激励减少,并出台额外条例,导致太阳能发电装
机的扩张速度放缓。最近的障碍是缺乏专业精湛的技术人员和供应链
上的积压问题。就陆上风能而言,在德国一些州(如巴伐利亚州),
漫长的许可程序、最小距离、地方抗议和意识形态阻碍了风能基础设
施的扩张。另一个问题是输电基础设施过去发展得不够快,原因是当
地市政府反对扩建连接北部和南部电网的输电线路。风能发电主要集
额。此外,由于法国多座核电站无法稳定运行,德国在2022
向法国出口大量电力。
由于这些缺陷,德国选择燃煤电厂在短期内替代化石燃料,并作为电
力行业天然气的应急替代方案。
寿
德国外,其他几个欧盟成员国,如奥地利、法国和荷兰,都决定延
长其燃煤电厂的运行时间,重启燃煤电厂,或提高运行时间的上限。
7月通过了《替代电厂可用性法案》(EKBG),该法
案旨在确保能源危机期间能源市场的能源供应和灵活性。根据《替代
电厂可用性法案》,德国将升级燃煤电厂,以使其能够为能源市场随
2022年或2023年关闭的电厂,以及到目前为止仅充当电网备用或安全
厂,临时性重启最晚持续到20243月底。对于褐煤,临时性重启将在
2023630日更早结束。
2022
AgoraAgora Energiewende)的计算结果显示,德国
2022年的二氧化碳减排量未达到实现其气候目标所需的水平,全国温
室气体排放量停滞在大约7.61亿吨二氧化碳,未达到7.56亿吨二氧化碳
的目标。相较于基准年份19902022年减排量仅为前者的39%
此,第二次落后于202040%的气候目标。尽管能源消费量降至1990
国家统一以来的最低水平,但增加的煤炭和石油使用量抵消了通过节
约能源和减少天然气消费所实现的减排量。然而,发电过程中使用煤
炭并非导致德国未能实现气候目标的根源,因为电力行业已经实现既
定排放目标。相反,交通运输和建筑行业未能实现各自目标,是因为
这些行业大幅减排所需的结构性改革被推迟了数年。
在欧盟层面,Ember的一项研究发现,从长远来看,煤炭使用量的短期
上升不会对欧盟气候目标产生负面影响。即使整个欧盟目前所有处于
备用状态的燃煤电厂都以65%的产能运行,2023年的排放量仍将增加
3000万吨二氧化碳,相当于欧盟2021年二氧化碳总排放量的1.3%
及电力行业年排放量的4%
2030使
国政府表示,增加煤炭使用量仅被视为保障能源供应的最后手段和
短期后备措施。德国将不会新增煤炭产能,政府继续致力于按照德国
法律的要求,理想情况下在2030年前,最迟在2038年前逐步淘汰煤
炭。
西20382030
年。虽然目前尚不清楚这项安排将在多大程度上减少总体排放量,但
可以明确一点:煤炭时代即将终结。
德国继续坚持其结束煤炭使用和加快能源转型的计划,这一点可从德
国西部的情况中窥见一斑,当地已将法定退煤期限提前。在北莱茵-
斯特法伦州(NRW),弃用莱茵矿区褐煤的时间已提前八年至2030
2022年底关闭的两座电厂将继续保持并网状态,直到2024
331日,而莱茵集团(RWE)的所有其他褐煤电厂将在2030前退
役。通过修改《停止燃煤发电法案》,德国联邦经济和气候保护部、
北威州经济事务、工业、气候行动和能源部以及莱茵集团之间这项谅
解协议的执行在法律层面得到了保证。政府估计,此举将避免开采2.8
亿2.8亿吨的二氧化碳,这部分二氧化碳原本可
2038年弃煤的推迟版方案而排放到大气中。然而,在极光能源研
究公司(Aurora Energy Research)模拟的情景中,假设2030年后褐煤发
电将无利可图——主要原因是天然气价格逐渐正常化,欧洲排放交易
——莱茵矿区在2030年提前淘汰煤炭将不会产生任何有意义
的减排效果。因此,虽然目前尚不清楚这项安排将在多大程度上减少
总体排放量,但它突显出德国的煤炭时代即将终结。
使
茵集团计划重新启用两座褐煤电厂,但将淘汰煤炭的日期提前,作
为此折中方案的一部分,莱茵集团决定摧毁德国吕策拉特村
Lützerath)。在某些圈子里,这座小村庄的命运具有象征意义,据
称,这表明德国是否会遵照《巴黎协定》和1.5
几栋房屋,许多以前的居民早已卖掉他们的房产,搬到其他地方。如
今,能源公司莱茵集团拥有这块土地的产权,清理和拆除工作于2020
年开始。20221月之前,气候活动人士在此定居了大约两年时间,以
阻止吕策拉特被拆除,但未能成功。
退
于争取在德国东部更早弃用褐煤的讨论正在进行中,但由于当地政
界人士的强烈反对,情势变得更加复杂。20231月,德国联邦经济和
Robert Habeck)呼吁德国东部各州遵循
北威州和莱茵集团之间的协议,将各自的退煤时间也提前到2030
并警告说,2030年后,德国的燃煤发电在经济上将不再可行。
及时弃用褐煤是一项更大挑战,而德国还剩下一些完全依靠进口煤炭
运行无烟电厂德国管齐,逐淘汰些电20236
之前,电厂运营商可以参加几轮拍卖,以获得国家支付的款项,最迟
2026年关闭工厂。针对这些剩余的工厂,监管机构将按照法律规定
的途径制定逐步淘汰的时间表。该路径的最晚结束时间也是2038
并且必须提前到2030年完全退出煤炭。
2030
体而言,德国政府强调,排放量只会在短期内增加。从长远来看,
总体排放量不会超过任何计划目标,因为欧盟碳排放交易体系(ETS
规定的电力行业排放上限保持不变。欧盟于202212月就欧盟碳排放
交易体系达成协议,将减排目标提高到62%目前43%)。在此背景
下,随着煤炭使用日渐无利可图,欧盟甚至可能会加快淘汰煤炭,并
2030年之前达成目标。
这方面,政界并未要求降低德国或欧洲的气候目标。如果有,雄心
似乎着眼于加快向清洁能源转型,因为依赖进口的化石燃料能源体系
所存在的问题已经像俄乌冲突开始以来那样明显地显现出来。德国退
煤是毋庸置疑的,而且可能会加速。目前,德国能源结构变化的最大
风险,在于有可能对液化天然气进口相关的新化石燃料基础设施产生
依赖。可再生能源迅速扩张,碳价上升,德国和欧洲政界对2045
2050年实现气候中和继续给予大力支持。受这些因素影响,超大液化
天然气项目可能很快变成搁浅资产。
/ Lutz WeischerMartin V、陈志斌、Anastasia Steinlein
Magdalena Bachinger
本文由德国智库机构
Germanwatch
adelphi
授权转载。
3. REHeatEU
乌冲突使人们对建筑供暖的方式更加关注。一夜之间,对俄罗斯的
应的依赖变得迫在眉睫。2021年进口到欧盟的俄罗斯天然气中,有
30%40%用于建筑供暖。同样令人担忧的是,30%的温室气体排放来
绿
?“绿天鹅指的是对经济产生积极影响的意外事件。这只非凡的
鸟象征着变革的潜力,尤其是转型的潜力。[5]
2021年,燃油、燃气锅炉与液体循环热泵的销量比
例为5:1,但此后热泵的销量有了显著增长[6]使天然的新
使
绿。欧盟层面的一个目标是,到2030年,建筑用
49%202024%
2027年安装1,000万个新的液体环热泵,2030年屋顶光伏安装量达
300GW。欧盟若想实现其2030年目标,热泵的年销量需要达到700
万台(包括水源热泵和空气源热泵),到2030年将为欧盟节省210亿立
方米的天然气,这相当于2021年欧盟从俄罗斯进口的管道天然气的近
15%”[7]
口的供暖设备不到10%。然而,过去几年却出现了令人担忧的迹象:
20152021年,供暖设备的贸易平衡出现恶化。5年时间里,欧中贸易
从顺差2.49亿3.9亿[8]
胁,甚至还有助于加强欧洲的制造业基础。
俄乌冲突之前,欧洲就已经3,500万人生活
[9]使
维持在1:2.51:3之间,将确保热泵相对于传统的天然气供暖解决方案
的电费成本仍在可接受范围(当前价格详见energypriceindex.com)。
1)制造能力和
2)供3)安装人员的储备。要实现欧盟的
是有可能实现的:150万安装人员中有一半需要进行培训,此外还需要
额外招募约75万人[10]
使便
可以在较长的时间内进行存储。燃气-热泵混合解决方案,包括对现有
力,以较低的系统成本解决季节性用能问题。
绿
断变化的消费者偏好、私营部门的投资意愿和政策框架都可能是推
动指数级变化的关键因素:也就是建筑脱碳的绿天鹅
冲突引发能源安全题以及日凸显的气变化,正
竿
2022 年,欧洲就有超过1.5 万人死于热浪[11]
Fridays for Future)这样的活动对于许多人来说也是一种启示。
EHI2021年相比,2022年燃气冷炉的销量总体下
降了8%,而空气源热泵的销量则猛增了40%,各成员国之间差异显著
[12]
这种意识冲击在私营部门同样明显。欧盟和国家层面的热
使40亿
[13]
通过实施新的欧盟能源和气候框架:REPowerEU “Fit for
55”一揽子计划(到2030年在1990年的水平上减少55%的温室气体排
政策框架的潜在变革效果。
料来源:作者对现有立法和正在进行的修订法案的汇编整理。注:
段,因此仍然存在很大变数。
沿
麦),因为其很多做法可能在可预见的未来将成为主流。
后将呈指数级加速[14]
想让欧洲保持价值创造、就业和可持续增长,就需要强有力的产业
金或为欧洲制造的清洁技术提供额外补贴。这里列出了供暖领域有
效的行业政策的六个成功因素。
提供
新基金和临时危机框架下的国家援助。
:支持措施,尤其是金融工具,必须立即发挥作用,并加快交
欧洲共同利益重要项目的批准期限就不适合热泵项
口可再生能源解决方案。
:利用欧洲社会基金和其他工具,如欧盟技能公约,吸引和培
训安装人员(见上文)。
监管的确定性“Fit for 55”一揽子计划与国家措施相结合,将成为投
环和资源高效的解决方案。大多数欧洲供暖产品制造商认为,到2027
1000万台热泵的目标与更高的环境目标(例如
通过F-gasREACH法规)之间并不冲突[15]
使
计国家补贴计划时,必须考虑到这一点。对欧盟制造产品的额外补
贴也将对以欧洲为基地的制造业产生强大的吸引力。
能力进行评估和支持,促进供应多样化——
案》的框架扩展到其他关键的清洁技术。
2030年,建筑中的绿天鹅将引发热泵的指数级增长,掀起一场巨大
问题,那就是绿色气体在建筑中的作用。
EHI2050年完全实现碳中和
的全电气化情景(路径A)以及平衡混合情景(路径B)。研究结果预
测,在后一种情况下,2050年天然气需求将下降至460太瓦时,而2020
1,280太瓦时。与此同时,热泵的峰值负荷需求降低了
50%,到2050年可累计节省3,450亿欧元。
绿色气体的可及性对于其他难以减排的行业而言至关重要。然而,
2050年可使用的绿色气体的数量及其成本是不确定的。有些评估数据
显示出积极的信号,例如:
据估计,欧盟的生物甲烷生产潜力为1,350太瓦时[16]
欧盟的氢生产潜力约为1,710太瓦时[17]
假设建筑所需的460太瓦时天然气有一半由氢气满足,另一半由生物甲
烷满足,这意味着,在这个预估中,只有13%的可用氢气供应将用于
建筑领域。
使绿
便
需求。
筑领域的脱碳为加强能源安全和气候保护提供了一个的独特机遇。
绿天鹅事件。那只绿天鹅很可能
以热泵的形式展现。用马丁·菲斯曼教授的话来说,这对我们每个
是一个千载难逢的书写气候历史的机会[18]也许欧盟俄乌冲突
后采取的能源安全战略应该被称为REHeatEU,而不是REPowerEU
/ Alix Chambris
本文原载于《牛津能源论坛》(
Oxford Energy Forum
)第
35
期,由牛
津能源研究所授权转载。
4.
在供暖脱碳方面,热泵被人们普遍认为是最重要的技术。包括国际能
源署(IEA)和麦肯锡公司(McKinsey)在内的研究机构都认为,在
通往净零排放的道路上,热泵将满足未来大部分供暖需求。
直到最近,热泵的销量一直难以取得飞跃,但这种情况正在迅速改
变。Carbon Brief此前发布一篇客座文章中报道了热泵销量在2021年实
现了两位数增长。自那以后,俄乌冲突及由此引发的能源危机以及相
关政策干预进一步推动了欧洲热泵安装量的增长,达到了前所未有的
新高。
2022年,欧洲热泵销量首次达到300万套,同比增长80万台(38%),
2019年时的两倍。波兰、捷克和比利时的销量在一年内也均翻了一
番。
驱动热泵销量暴涨的一个主要因素在于成本:2022年,天然气和石油
价格飙升,尽管许多国家的电价也出现了大幅上涨,但从运行成本上
讲热泵仍处于优势。
政策的进一步变化可能会继续促进热泵的普及推广,本文将着眼于其
目前和未来在欧洲市场上的普及情况。
初步统计数据显示,欧洲在2022年安装了300万套热泵系统,同比增长
38%。这个增速是建立在202134%的增长基础上,且远高于之前年
同比增长约10%的常态。其加速趋势如下图所示。
2012-2022
年欧洲热泵年销量。来源:
EHPA
。图表由
Carbon Brief
使用
Datawrapper
绘制。
欧洲国家的热泵市场可以分为三类:成熟市场、新兴市场和休眠市
场。欧洲的成熟市场包括北欧国家、瑞士和法国,这些国家长期以来
一直在大量安装热泵,因此年增长率往往较低。
德国、波兰和荷兰等新兴市场近期热泵销量增长迅速。休眠市场包括
爱尔兰(无2022年数据)、葡萄牙和英国。
2022年最值得注意的是成熟市场和新兴市场的快速增长,以及英国等
休眠市场的复苏迹象。
下图显示了一些欧洲国家在2021年(浅蓝色圆圈)和2022年(深蓝色
圆圈)的热泵销售情况。每个柱状图的末尾显示的是两年间销量增长
的百分比。
2022
年欧洲热泵市场的增长情况,按国家、销量和增长百分比。来
源:
EHPA
SULPU
UNICLIMA
BWP
Duurzaam Verwarmd
NOVAP
PORT PC
SKVP
FWS
。图表由
Carbon Brief
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即使是非常成熟的芬兰市场在2022年热泵销量也惊人地增长了50%
芬兰政府提供了高达4,000欧元的补助,以推动替代燃油供暖。
同样,挪威已经是世界上热泵普及率最高的国家,大约有三分之二的
家庭都在使用,且几乎所有的新安装的供暖系统都采用热泵技术。尽
管如此,挪威在2022年的热泵销售仍然强势增长了25%
尽管瑞士长期以来都有安装热泵的传统,市场也很成熟,但其2022
的热泵销量仍然实现了23%的增长。2022年,该国销售的所有供暖系
统中有三分之二是热泵。为了给清洁供暖技术创造公平的竞争环境,
瑞士于2008年起对供暖燃料征收碳税,目前约为120欧元/吨。此外,
各州管理的联邦补助计划也起到了促进作用。
作为一个成熟的热泵市场,瑞典在2022年也取得了61%的惊人涨幅。
瑞典自20世纪90年代开始征收碳税,到2021年达到115欧元/吨,这一
直是其热泵市场背后的主要推动力。
虽然欧洲的成熟市场在2022年创造了惊人的增长记录,但热泵销量增
长最快的却是新兴市场。比利时、捷克和波兰这三个国家的热泵市场
在一年内几乎翻了一番。
在气候政策方面,波兰一直被视为落后者。然而,该国的供暖市场变
化迅速,目前近三分之一的新供暖系统使用热泵提供服务。此外,波
兰热泵销量在2022年增长了一倍多,同比增长120%,可能是有史以来
增长最快的一年。从增长数量上说,波兰2022年的热泵销量增长在欧
洲排名第二,仅次于意大利,击败了拥有更成熟热泵市场的大型经济
体,如法国、德国和瑞典。2018年波兰清洁空气计划的改革为热泵提
供了更多的支持。与此同时,由于化石燃料价格上涨推高了能源成
本,热泵的运营成本在经济上变得更具吸引力。
2022年,另一个热泵销量增长快速的国家是比利时,其热泵普及程度
一直相对落后,安装率在欧洲处在最低水平。然而,2022年,该国的
热泵市场销量翻了一番,增加了约1.3万套。同样,捷克热泵市场的销
量也从2021年的3万套增长到6万套。
斯洛伐克的热泵销量在2022年也创纪录增长了88%。据斯洛伐克制
冷、空调和热泵协会的主席Vladimir Orovnický介绍,尽管该国的绿色
家园计划(Green Houses Program)继续为热泵提供高达3,400欧元的
补助,但热泵的高速增长主要是出于民众对能源安全问题的担忧,而
非由政府政策推动。
2022
10
22
日,德国总理朔尔茨在参观工艺协会培训中心时,在一
面安装了各种采暖设备用于培训的展示墙前发表讲话。图源:
Peter
Kneffel / dpa / Alamy Stock Photo
德国是欧洲最大的供暖系统市场之一,其热泵销量在2022年创纪录地
增长了53%。一个重要的推动因素是,政府宣布到202411日,所
有新安装的供暖系统都需要使用至少65%的可再生能源,比最初计划
提前两年。天然气和石油价格的上涨可能也是导致这一增长的原因之
一。2021年,德国对供热用天然气和石油实施了碳价政策,将从目前
30欧元/顿上调到2025年的45欧元/吨。这很可能会带动热泵销量进
一步增长。
作为欧洲历史上最大的热泵市场之一,法国在2022年创下了空气/水源
热泵销售的新纪录,从2021年的26.7万台增长到约34.6万台,增长了
30%。然而,其化石燃料锅炉市场在2022年却相应出现了急剧下滑,
天然气和石油冷凝锅炉的销量下降了30%。法国为安装热泵提供了慷
慨补贴,低收入家庭能够获得更高的补助。
2022年,除了热泵销量强劲增长令人瞩目外,其销量的地理分布观察
起来也很有意思。事实上,转向采用热泵供暖的不仅仅是那些处在气
候温暖地区的国家。相反,在最寒冷的气候条件下,热泵的普及率却
是最高的。
在欧洲,2022年每千户家庭中安装热泵数量最多的四个国家分别是芬
兰、挪威、瑞典和爱沙尼亚。这四个国家冬季的气温也最为寒冷,如
下图所示(y轴和深蓝色阴影)。
2022
年每千户家庭的热泵安装量与
1
月份平均气温的对比。来源:
EHPA
。图表由
Carbon Brief
使用
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事实证据表明,人们经常听到的热泵不能在寒冷气候条件下工作的说
法是错误的。虽然在最寒冷的天气里,热泵的效率相对较低,但性能
并不会受到很大影响。德国的现场实测数据显示,当外界温度
-3.6时,空气源热泵热水系统每单位电力仍能产生2单位以上的热
量(平均性能系数COP2.3)。即使在低于-10的温度下,热泵的
COP仍为1.6。同样,芬兰对不同制造商的空气源热泵空调系统进行的
测试结果显示,在-10COP3,在-20COP2
高昂的化石燃料价格使得热泵的经济性得以凸显,通常比燃气或燃油
供暖更为便宜。尽管石油和天然气价格已从去年的创纪录高位回落,
但未来几年不太可能重回以前的低位水平。
与此同时,欧盟排放交易体系(EU ETS)将从2027年开始对供暖燃料
产生的碳进行定价,这将使得热泵的经济性得到进一步凸显。
一些国家已经宣布了淘汰化石燃料供暖的日期,不过具体如何实施还
有待观察。欧盟委员会还提到,到2029年,可能会逐步停止销售化石
燃料供暖系统,如果这一提案被采纳,可能会引发欧盟成员国更大范
围转向热泵供暖。
美国和英国目前正在讨论清洁供暖标准等新的政策工具,可能会规定
安装特定数量的清洁供暖系统。除了欧盟现有的政策和法规外,上述
清洁供暖标准有望在未来几年扩大欧洲热泵市场方面发挥重要作用。
最后,欧盟对可再生能源指令(RED)的修订也可能会为各成员国部
署热泵提供激励。RED设定了增加采用可再生能源供暖和制冷的目
标,但现行指令仅鼓励在建筑物中低效使用可再生能源。
RED指令当前鼓励使用效率较低的技术,如生物质锅炉,并且没有考
虑到供暖和制冷时消耗的电力。欧洲议会和理事会目前正在考虑对
RED进行修订,可能会将热泵用电也考虑在内。如果被采纳,这有望
成为热泵市场发展的另一个推动力,各国可利用它们来增加可再生能
源供暖和制冷的份额。
/ Jan Rosenow睿博能源智库欧洲项目主任
Duncan Gibb,睿博能源智库高级顾问
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