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德国城市能源转型规划04| 鲁尔区的煤炭工业城市埃森

GIZ 何继江 2022-05-20

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,由德国国际合作机构(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。前两篇文章发布后,已经有若干城市与我沟通联系,欢迎更多城市表达意向,我会及时与德国国际合作机构沟通。

联系微信18001192876    何继江


《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,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。

埃森市能源与气候保护综合规划

目标:到2020 年,实现温室气体排放量相对 1990 年减少 40%。规划主要在不动产企业领域、可再生能源与供热领域、城市规划、自由空间发展和气候适应领域、交通领域、环境和经济领域以及能源效率领域六大领域展开。从鲁尔区曾经的一个煤炭工业大城市,经过不断的努力改善,到现在被欧洲委员会授予“欧洲 2017 绿色首都之城” 的称号,埃森市的气候保护之路经历了漫长的过程。本文将对埃森市能源与气候保护综合规划的目标、方案内容、政策框架和成果等内容进行总结。


1、城市基本情况

城市面积

210.34 平方公里

地理位置

德国西部

人口

58.3 万(2015 年数据)

支柱产业

采煤、钢铁、机械、军工、化工等

国 民 生 产
 总值

238 亿欧元(2011 年数据)


·到2016 年 5 月,埃森装机容量在 10MW 以上的发电厂只有一家垃圾发电厂,其装机容量为 38MW。整个地区的年太阳辐照总量为 1100kWh/m²,年平均风速达到4.8m/s(塔高 80m 处)。
·尽管埃森的能源供给主要依靠进口,但其位于鲁尔区,该地拥有着富的煤、燃气资源。


2. 方案目标
埃森市的气候与环境保护目标制定经历了一个漫长的过程。早在 1993 年,埃森市就成为了环境联盟城市网络的伙伴成员,自加入环境联盟起,埃森市就宣告,采取积极的气候保护措施并积极实现气候联盟宣言中确定的目标,这些目标包括:

·持续减少温室气体排放,目标是二氧化碳排放量每五年减少 10%。
·最迟至2030 年,人均二氧化碳排放量相较 1990 年水平减半。
·把二氧化碳排放量减少到 2.5 吨 CO2 当量每人每年作为长期目标。

通过节能、提高能效和使用可再生能源等措施来实现目标。
2007 年,埃森市市议院通过了一系列的环境保护目标-——Konzernziel Umweltschutz,这些目标明确定义了城市在气候相关领域需要作出的努力。目标包括:
·促进绿色交通,优化机动车灵活性
·通过减少微尘与氮氧化物优化空气质量
·减少能耗与二氧化碳排放
·在埃森市加强针对环境质量的推广宣传

联邦政府与气候联盟在二氧化碳减排方面设定的目标值相互补充。特别是在减少地方不动产能源消耗方面的目标(二十年内减少 30%,基准值:1996)与整个的目标系统十分相符。2008 年 2 月 27 日,埃森市市议会又一次加强了其气候保护目标,即 2009 年由埃森市委员会启动的埃森市能源与气候保护综合规划(IEKK):


3. 方案内容
埃森市的能源与气候保护综合规划(IEKK)包含了六个行动领域的措施,分别是不动产企业领域、可再生能源与供热领域、城市规划、自由空间发展和气候适应领域、交通领域、环境和经济领域以及能源效率领域。
不动产企业领域: 该领域最为典型的一个例子是埃森市哈特尔街道上的被动式节能屋小学和托儿所(即近零能耗建筑,该类建筑不需要采用主动采暖措施,例如暖气,其年采暖能耗不超过15kWh/平米)。这种被动式节能屋的房屋立面、窗户和墙体都很厚,以避免热传导损失。它可以从太阳光照射、人体余热以及电器设备中获得能量输入,这种方式最多能节省 90%暖气费用。


可再生能源与供热领域: 埃森市自 2008 年起就开始为户用屋顶光伏发电系统配备屋顶平板(对于想要安装屋顶光伏发电系统但条件不适合的家庭来说,有了屋顶平板就可以装光伏发电系统了)。这一措施大大激励了市民对安装光伏发电系统的积极性。到 2009 年 6 月底起,埃森市的户用光伏发电量已经可以被接入电网。


城市规划、自由空间发展和气候适应领域:埃森市在这一领域一项重要的成果是“创新城市社区: Eltingviertel 社区” 。

Eltingviertel 社区位于埃森市大学城附近,项目第一阶段投入了将近 930 万欧元的投资,建设内容包括:

 1. 将储热式电暖器替换成“绿色” 远程供暖(埃森-吕腾夏德热电联产);

 2. 安装绝热能力强的窗户;

 3. 加强地下室与顶层天花板的隔热能力;

 4.楼房外立面与楼梯间按照原始设计改造,即在不影响建筑外观的前提下进行改造;

 5. 新建城市设立公共开放空间;

 6.新建楼宇入口区域。


鲁尔区工业遗产分布图


交通领域:鲁尔区五大城市波鸿、波特罗普、埃森、盖尔森基兴与格拉德贝克于 2015 年开展了一场灵活交通运动,运动有四大重点,即“步行”“骑自行车”“巴士与轨道交通”“灵活运用私人汽车” 。 “巴士与轨道交通” 是主要的一个方面,市政府通过提供个人短途公共交通优惠票价来减少私家车出行。


环境和经济领域: 埃森市综合环境技术生态项目(ÖKOFPROFIT 项目)是埃森市综合能源与气候保护规划在环境和经济领域的一个重要项目,它始于 2002 年。该项目的参与人包括企业、社会团体与专家,目标与口号是“保护气候与环境,同时为埃森市企业谋求利益” 。项目内容包括能效、资源保护、二氧化碳减排、企业环境管理与减少企业开支。第八轮总结会议(2013/2014)指出这一年能源与资源节约的成果:能源消耗减少约 190 万 kwh;二氧化碳减排 900 吨;水消耗减少 2400 立方米;垃圾减少 140 吨。


能源效率领域: 2014 年埃森市在这一领域主要针对公共道路与公共空间照明系统做出了改造。一是采用最新的照明技术,在保证照度的同时提高用能效率,虽然在路口与人性横道区域能够节约的能源量并不显著;二是通过以 GIS(一款地理绘图软件)为基础的调查系统,确认照明区域为公共区域还是私人区域,如果是私人区域,则由业主决定是承担照明装置的费用还是拆除照明装置。

4. 法律和政策支持


对于埃森市能源与气候一体化项目的法律和政策支持主要来自三个层面,即国家层面、联邦州层面和地方层面。在国家层面,各类法律和整体规划为埃森市的能源与气候一体化项目都提供了法律和政策基础,如可再生能源法(EEG)就具有重要意义。该法律的目标是改造供能结构,到 2050 年可再生能源供电占比至少上升到 80%。此外, 2009 年起生效的“可再生能源供热法” (EEWärmeG)规定了,今后新建建筑必须保证一定比例的供热需求由可再生能源提供,这一比例根据不同形式的可再生能源而有所不同。此外,自 2015 年起生效的“电动车辆法” 规定了地方有促进电动车辆发展的义务。因为地方乡镇可以规定电动车辆在道路交通中的“特权” ,如把行人区域和公交车道对电动车辆开放,这一规定对使用纯电力至少能行驶 40 公里并且能从外部直接充电的混合动力机动车辆也适用。根据这一法律也可以在公共街道和道路建立电动车辆专有停车区,也可考虑在停车区域设立充电站。而在联邦州层面的政策支持则主要是《气候保护法》和《气候保护计划》。 2013 年颁布的北威州《气候保护法》(也称“促进气候保护法” )是联邦德国第一部在法律文献中明文规定了温室气体减排量目标的法律。该法律的主要目标是与 1990 年相比,北威州温室气体排放量至2020年减少 20%,到 2050 年减少 80%。而 2015 年 6 月 16 日通过的《气候保护计划》则是《气候保护法》的“路线规划人” 。该计划每五年会对所有气候保护措施的实施情况进行检测并作出调整,必要时可以进行补充。检测工作会由专门的专家委员会在科学监控的基础上进行。而地方和其他公共部门也可以根据《气候保护法》制定当地气候保护规划,州政府可以根据法律规定对气候保护规划的要求对其做出具体化的解释。


5. 成果


·终端能源消耗由1990 年 17172GWh 到 2011 年的 13778GWh,共计减少了 3394GWh(-19.8%)
·埃森市的电力消耗从1990 年到 2011 年减少了 44GWh(-1.4%)
·煤炭消耗从 1990年到 2011 年减少了 82.6%,燃油消耗减少 59.9%
·2011 年埃森市可再生能源发电量为 39299GWh(编者注:此处数据可能有误,它比终端能源消耗还大几倍,可能是翻译有误)。
·埃森市 1990 年的二氧化碳排放量为 633 万吨, 2011 年为 446万吨,减少了 186 万吨(-29.4%)
·人均二氧化碳排放量由1990 年的 10.09 吨减少到了 2011 年的 7.8 吨
·温室气体排放量平均每年减少 85054 吨(-1.3%)

 

点与评

位于鲁尔区核心位置的埃森市,是德国最重要的工业城市,其煤炭、机械制造、电子等工业在德国经济中起到了重要作用,现在,埃森作为欧洲工业城市成功转型的典范,埃森市的能源转型路线图为中国类似山西等煤炭重工业城市提供了重要的借鉴。

 

1.埃森市哈特尔街道上的被动式节能屋小学和托儿所都是近零能耗建筑,该类建筑不需要采用主动采暖措施,例如暖气,其年采暖能耗不超过15kWh/平米。它可以从太阳光照射、人体余热以及电器设备中获得能量输入。

 评:15kWh/平米这个指标很具体,比绿色建筑这样的标识更直观。这类被动式的节能建筑很值得在中国北方推广使用。人体供热是最生态的供热技术,哈哈。

 

2、将储热式电暖器替换成“绿色” 远程供暖

评:这和我们国家目前进行的煤改电思路很不同啊。


3、把行人区域和公交车道对电动车辆开放。

评:公交车道对电动车辆开放,这很好。但把人行道向电动车辆开放,就有些不好理解了。


4、鲁尔区五大城市波鸿、波特罗普、埃森、盖尔森基兴与格拉德贝克于 2015 年开展了一场灵活交通运动。即“步行”“骑自行车”“巴士与轨道交通”“灵活运用私人汽车” 。

评:中国普及共享单车以来,中国的灵活交通我觉得可以推广到鲁尔区去。“灵活运行私人汽车”或许未来将发展为现有私家车可以进入共享汽车。

 

5、埃森市综合环境技术生态项目(ÖKOFPROFIT 项目)是埃森市综合能源与气候保护规划在环境和经济领域的一个重要项目。

评:在中国,如何把能源与气候保护协同到一起规划?


6、2015 年 6 月 16 日通过的《气候保护计划》则是《气候保护法》的“路线规划人” 。该计划每五年会对所有气候保护措施的实施情况进行检测并作出调整,必要时可以进行补充。检测工作会由专门的专家委员会在科学监控的基础上进行。而地方和其他公共部门也可以根据《气候保护法》制定当地气候保护规划,州政府可以根据法律规定对气候保护规划的要求对其做出具体化的解释。

评:埃森市从一个烟气熏天的重工业城市转型为一个多样化发展的文化经济之都的道路,展现了地方政府在整体能源经济路线设计时的严谨科学性,也能感到埃森在进行能源转型的同时,也在进一步提高政府的整体行政水平。埃森市每年发布能源和气候综合方案收支情况表,这非常值得借鉴。



注:本文编译整理自如下参考文献
[1]德国网络管理局,德国各发电站清单[R],
2016.11.16,https://www.bundesnetzagentur.de/DE
/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/Versorgungssicherhei
t/Erzeugungskapazitaeten/Kraftwerksliste/kraftwerksliste-node.html.
[2]埃森市环境部、气候保护部门以及市政府, 2015 年能源和气候综合方案收支情况表[R],2015.09,埃森.
[3]埃森市建筑、环境部, 1990-2011 二氧化碳收支情况表[R] , 2014.11, 埃森.
[4]埃森市交通供应公司, 埃森市综合能源和气候方案[R] , 2009.03.02, 埃森.
[5]埃森环境部, 2011 年能源和气候综合方案收支情况表[R] , 埃森.
[6]埃森环境部, 2012 年能源和气候综合方案收支情况表[R] , 埃森.
[7]埃森环境部-气候保护部门, 2014 年能源和气候综合方案收支情况表[R] , 2014.09, 埃森.
[8]埃森环境部, 市政府, 城市气候转型-埃森综合措施[R] , 2014.06, 埃森



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


德国城市能源转型规划01:科隆市

德国城市能源转型规划02| 慕尼黑:2025 年完全使用绿色电力德国城市能源德国城市能源转型规划03|法兰克福100%气候保护总规划



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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