德国城市能源转型规划01：科隆市

编者按：“中德新能源示范城市能源规划编制”成果发布会暨研讨会7月26日在京举行。此次研讨会是在“中德气候伙伴关系与可再生能源合作”项目框架下举办的。该项目受德国环境、自然保护、建筑及核安全部委托，由德国国际机构（GIZ)负责实施，中方合作伙伴为国家能源局和国家可再生能源中心，旨在支持发展中国家和新兴经济体在减排和适应气候变化方面的项目。这次会议发布了德国方面对敦煌市、嘉兴秀洲区、新泰市所编制的能源规划。本人的一些意见也有幸被能源规划报告所采纳。

德国国际合作机构可持续城镇化、交通运输与能源领域主任Sandra Retzer（金彩尔）表示： “中德两国将成为地方能源创新转型的先驱。德国在制定能源规划方案上十分有经验，我们为敦煌、新泰和嘉兴量身打造的新能源规划方案得到了广泛好评，详细地分析了各城市的具体情况，包括能源供需格局、基础设施条件和气候特点。”

德国的可再生能源发展为世界的能源转型做出了许多引领性的探索和创新，能源规划方法论方面特别值得我们深入研究。本公号将陆续发布德国GIZ所主持或参与的德国城市能源规划报告，也将摘要发布敦煌市、嘉兴秀洲区、新泰市等三市的能源规划报告。中德新能源示范城市项目的第二期将于9月启动，届时还将选择一些城市由中德共同编制其能源规划。如果有城市（地级市，县级市，园区）地方政府在能源规划方面愿意借鉴德国经验，我将积极向德国GIZ和国家可再生能源中心推荐。我已经受邀请成为第二期项目的专家，希望与大家合作，共同推进中国的能源革命。

《德国城市能源转型经验汇编——能源规划成果和最佳实践案例》

是在中德气候伙伴关系及可再生能源合 作项目的框架下汇总发布的。

此项目作为国际气候保护倡议(IKI)的一部分,受德国联邦环境、自然保护、建筑及核安全部(BMUB)的委托,由德国国际合作机构(GIZ)与中华人民共和国国家能源局(NEA) 和国家可再生能源中心(CNREC)联合执行。

德国国际合作机构是一家联邦企业,其协助德国政府在全球开展可持续发展的国际合作项目。

出版方:德国国际合作机构(GIZ) 

本公号获GIZ授权转载本文。

科隆：气候保护方案

为降低二氧化碳排放，科隆市气候保护方案主要针对五个领域展开措施， 包括能源部门，供暖，工业，居民和一般措施。科隆市计划建立网上“太阳能设备清册” 推广太阳能设备的使用，并通过和当地知名企业和能源供应公司建立“气候伙伴关系” 鼓励企业公布一些自我调节措施产生示范效应从而实现工业领域二氧化碳的减排。本文将对科隆市气候保护方案的目标、方案内容、法律和政策支持、成本和投资以及成果等内容进行总结。

1. 城市基本情况

城市面积	405 平方千米
地理位置	北莱茵-威斯特法伦州(德国西部)
人口	107 万（2015）
支柱产业	汽车、机械、化工、保险和传媒
国民生产总值	5300 万欧元（2013）

 截止到 2016 年 6 月，大于 10MW 的本地电站有效发电装机（总装机-自用部分）为881MW，其中燃气发电装机占比最大，达 67%。其后是矿油发电与褐煤发电，其装机各占 9%、垃圾燃烧发电装机占比 5%以及其他非可再生能源发电装机占比 11%。本地没有发电装机容量超过 10MW 的可再生能源电站。科隆距地面 80 米处风速为5m/s 左右，太阳能年辐射总量为 1050kWh/m2。
 2008 年，科隆全年终端能源消耗总量为 20,706 GWh。其中电能所占比重最高为32%，其后是燃气（37%）和燃料油（19%），当地供暖和区域供暖共占总能耗的10%，其余占 2%。
 在终端能源消耗中，除交通外，工业能耗占比重最大为 43%，其次是居民用能占35%以及商业能耗占 21%，市政建筑能耗占 1%。 2006 年交通领域产生了 8,533GWh的最终能耗。

2. 方案目标
 二氧化碳排放量每五年降低 10%（以 1990 年排放量为标准）。
 至 2020 年，二氧化碳年排放总量相较 1990 年降低 20%。
 至 2030 年，二氧化碳排放量相较 1990 年能耗降低 50%。
 每人每年 2.5 吨二氧化碳排放量的长期目标应达到。
 至 2020 年，一次能耗相较 2008 年降低至少 20%（2008 年为 20,706 GWh）。
 至 2020 年，将可再生能源在终端能耗中的比重提升至少 20%。

3. 方案内容
科隆市气候保护方案主要包括针对五个领域开展的措施，即能源部门，供暖，工业，居民和一般措施。

能源部门：太阳能是一种可轻易安装在城市中的能源类型，因为太阳能设备主要安装于可用的屋顶上，不像生物质发电或风电设施一样需要额外的场地。此外，太阳能设备还可极其分散的由市民自行安装。为了促进太阳能设施的发展推广，应建立一个太阳能设备清册。太阳能设备清册是一个在线工具，它能让市民们自己检查自己的屋顶是否符合安装经济适用的太阳能设备的条件，更加具体的数据对于为太阳能发电潜力做出现实评估是必要的。作为太阳能设备清册和光伏电站需求增大的受益人，光伏电站的开发者和安装人应为执行太阳能设备清册项目的预支花费提供资金支持。太阳能设备清册应首先在几个少数区域设立，然后再继续扩展到其他更远的地区。此外，市政建筑用电中绿色电力的比例至 2020 年应提升到 70%。至少 50% 的剩余用电应来自于高效燃气电站。虽然这些措施可能产生更高的费用，但其模范作用会引发乘数效应。

供暖： 2013 年到 2020 年，每年区域供暖系统应扩大 10MW。 2013 年至2020 年，当地供暖系统应被扩大 60MW。供暖系统扩大共计会减少 89,000 吨的二氧化碳的排放。城市指定区域，未被覆盖当地供暖或区域供暖系统的至少 10 个市政建筑应被安装分布式热电联产（CHP）电厂。 尽管不久后储热式电采暖器就会被禁止使用，例外情况仍然存在。现在科隆市正尝试开展一项运动，号召人们更换正在使用的储热式电采暖器。储热式电采暖器比冷凝式燃气锅炉多排放 2 到3 倍的二氧化碳。如果这项活动能让五十户家庭更换掉他们的储热式电采暖器，则会少排放 260吨的二氧化碳。

建筑： 市政建筑应减少 2,600 吨的二氧化碳排放，并将用电需求和供暖需求分别降低 2%和 3%（未提及具年份）。实现这一目标采取的措施为智能计量和自动化计量。因此，为了进一步优化市政建筑的能源管理，尤其是完成能耗数据的评估，大楼需要额外雇佣一名员工。根据预测节省的资金可以覆盖额外产生的人员成本。

工业： 将近 70%的二氧化碳排放量是来源于工业领域。为了减少二氧化碳排放，科隆市政府计划和科隆当地的知名企业如福特或者本地能源供应公司建立 “气候伙伴关系” （ClimatePartnership）。合作的目的是鼓励企业公布一些自我调节措施，为了提高公共意识市长也会参加公司宣布自调措施的活动。通过这项措施，政府有望在实现更大的乘数效应的同时将政府在能源方案推进及人力投入的总成本控制在 40,000 欧元。

居民： 当电子家用电器超过一定年限，更换家用设备比继续使用更有利于生态环境。附带奖励的更换老旧低效家用电器的项目可以起到刺激作用，即便是短期项目也可以刺激人们产生对高效家电的持续需求。更换 5,000 台家电会将二氧化碳排放降低 3,000 吨。

一般措施： 应建立网站来交流能效措施的效果，方便利益相关方之间的交流并参与能源方案的进一步构建。应让知名人士支持网站的活动以提高网站知度。

4. 法律和政策支持
在德国，可再生能源条例(EEG)在国家层面上管理可再生能源的使用，因此各个城市也应遵守这些规定。规定涉及可再生能源补贴以及优先并网。

北莱茵-威斯特法伦州气候保护提案的目的为确定州气候保护目标，并为发展、执行、修订、报告和更新环境保护措施提供法律基础。州政府有责任致力于实现气候目标，即到 2020 年将北威州温室气体排放总量相较 1990 年水平减少至少 25%，到 2050 年减少至少 80%。

2020 年科隆市发布能源指导大纲，新建市政建筑或者翻新旧市政建筑都应遵循该大纲规定。新建建筑必须达到被动房（passive house）的标准，即年热力需求低于 15kWh/m2。大纲的细节还强调，允许的楼宇热桥的热传导系数必须小于等于 0.05 W/m2 K，且楼宇气密性必须通过房屋气密性检测系统测试。未安装新风系统的建筑， n50 不得超过 2/h。装有新风系统的建筑，允许最大值为 1/h。被动房的 n50 值可以低于 0.6。如有可能屋顶应尽量避免使用透明材质，如光穹顶或光带。

5. 成本和投资
 到 2020 年，开展的短期和中期措施预计共计需要约 2800 万亿欧元投资。

6. 成果（可以是预计的）
 如果措施得到执行，能源消耗带来的二氧化碳量排放在 2020 年较基准情景（BAU）可以降低 15%，减少约 100 万吨二氧化碳排放。
 和 2008 年相比， 2020 年的能源消耗将减少带来的二氧化碳排放 18%，即 130 万吨二氧化碳。
 如果措施得到执行， 2020 年终端能源消耗总量应相比基准情景(BAU)减少 11%，即2,300 GWh。
 和 2008 年相比， 2020 年的最终能量消耗应减少 14%，约等于 3,000GWh。

注：本文编译整理自如下参考文献
[1] 科隆市城市发展和数据局.2015 年居民发展报告.2016.科隆
[2] 德国工商会.德国工商会科隆区域国内生产总值.2016.科隆
[3] 吉尔科技有限责任公司(Gertech GmbH).科隆市能源领域一体化环保提案最终报告.2012.埃森
[4] 德国联邦网络局.发电厂列表.2016.波恩
[5] 德国气象局.联邦德国年平均风速(距地面 80 米高度).2004.奥芬巴赫
[6] 德国气象局.联邦德国境内的太阳辐射量.2016.汉堡
[7] 北威州环境保护法(环保法 NRW).2016.12.22.埃森
[8] 约翰纳斯·乔那克.从市政管理角度看可再生能源在德国大城市的应用.太阳时代.2011 第 3期.波恩
[9] 科隆建筑经济协会.2010 年科隆市能源指导方案.2012.1.18.科隆

点与评

1、市政建筑用电中绿色电力的比例至 2020 年应提升到 70%。

评：北京市要治理雾霾，河北人民的燃煤供暖锅炉被拆了，连农家乐大柴锅灶都拆了，但北京为啥不在市政机构、中央机构、中央企业的屋顶上多装点光伏呢？如果北京市把治理拆墙打洞的精神头用于光伏发展，一定能有大成。

2、 每人每年 2.5 吨二氧化碳排放量的长期目标。

评：中国人均碳排放已经超过7吨了！中国的北京、上海这些低碳试点城市啥时候明确人均碳排放的目标？

3、新建建筑必须达到被动房（passive house）的标准，即年热力需求低于 15kWh/m2。楼宇热桥的热传导系数必须小于等于 0.05 W/m2 K。

评：这样明确的标准比较好。比笼统的绿色建筑更直观。

4、太阳能设备清册是一个在线工具，它能让市民们自己检查自己的屋顶是否符合安装经济适用的太阳能设备的条件。

评：这个软件工具挺好，哪个光伏企业赶快去了解一下，引进到中国来，北京发改委最近正在积极推进分布式光伏呢！

5、不久后储热式电采暖器就会被禁止使用。

评：北京和河北的煤改电正在大上电采暖呢。虽然已经意识到直热式电采暖不是好主意，但储热式电采暖还在迅速放量，不知道科隆的经验能给我们借鉴。

原报告链接：http://www.cnrec.info/sfxm/xnycs/gjjy/gjiajy/germany/

公众号简介

这是何继江的个人微信公众号。也发布志同道合者的原创文章。

推进能源革命，建设能源互联网，普及绿能，淘汰碳能。

何继江：博士，副研究员。

清华大学能源互联网创新研究院政策发展研究室主任。中国能源研究会能源互联网专委会副秘书长、中国电动汽车充电技术与产业联盟副理事长、电能替代产业发展促进联盟专家委员会委员、中国电机工程学会用电与节电专业委员会第五届专业委员会委员。

国家发改委等三部委《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》文件起草工作组成员、《国家能源局关于组织实施“互联网+”智慧能源（能源互联网）示范项目的通知》文件起草工作组成员，对《可再生能源发展“十三五”规划》亦有贡献。

本人及所在的研究团队愿意为能源革命和能源互联网的发展提供研究支持，欢迎地方政府、园区和企业就能源转型规划、能源互联网规划、能源互联网项目设计与我们进行探讨。

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