德国城市能源转型规划05| 工业城市斯图加特

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。

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。

 斯图加特：城镇化进程中的能源转型

斯图加特城镇化能源转型方案，目标到 2020 年，一次能源消耗总量相比 1990 年降低 20%，并将可再生能源在终端能源消耗比例提高 20%。政府针对市政领域、居民住宅、贸易、商业以及服务业、交通、能源和利益相关方的参与等 6 个领域开展节能改善措施。州政府 2010 颁布的《可再生能源供热法》还规定，区域内建筑需要使用可再生能源满足至少 15%的热力需求。本文对斯图加特城镇化能源转型方案的目标、方案内容、法律和政策支持以及成果进行了总结。

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  城市概况

城市面积	207 平方公里
地理位置	德国西南部，巴登-符腾堡州
人口	624000（2015年12月）
支柱产业	汽车、造船工程、钢铁、电子以及食物产业
国民生产总值	450 亿欧元（2013 年）

2013 年，斯图加特的一次能源消耗总量达到 21,586GWh，其中 20,909GWh（96.7%）为外地输入能源。在余下的 677GWh 本地能源资源中，66%为垃圾发电， 34%为可再生能源。斯图加特距地面 80 米处的风速约为 4.3m/s，全年太阳能辐射总量约为1250kWh/m2。
2013 年，斯图加特的一次能源结构中，输入电力占比最大，达到 43.6%，其后是燃气（26.6%）及煤（6.1%）。垃圾发电占比 5.6%，可再生能源占比 1.4%，余下 1.1%为进口区域供暖（与别的城市共享区域供暖网络）。
2013 年，斯图加特的终端能源消耗总量达到 13,400GWh。其中占比最大的是贸易、商业、服务业以及其他类工业，比例达到 33%。其次是居民（31%）、至少拥有 20名员工的工业企业（17%）、交通（15%）以及市政能源消耗（4%）。

2     方案目标

·到 2020 年，一次能源消耗总量相比 1990 年的 22,500GWh 降低 20%

·到 2050 年，一次能源消耗总量相比 1990 年降低 65%，预期整个城市的能源消耗都将由可再生能源供给
·到 2020 年，将可再生能源在终端能源消耗比例提高 20%
·到 2050 年，温室气体排放相较 1990 年降低 90%

3     方案内容

斯图加特城镇化能源转型方案对市政项目、居民住宅、贸易商业及服务业、交通、能源以及利益相关方参与等 6 个领域采取措施。
市政项目：尽管市政建筑在能源消耗总量中只占很小一部分，在这一领域推行节能改善措施是非常重要的榜样树立力量。因此，所有的市政建筑包括学校和医院都应陆续翻新以提高其能源效率，目标是将市政项目的一次能源消耗降低 75%。为此，采暖循环泵需要被更换、空调系统需要进行定时检查以及建筑和道路照明系统需要被翻新。无法避免的用能应采用可再生能源供给。
此外，到 2015 年，斯图加特有 74 座包括光伏、地热、林木质和下水道气体发电在内的可再生能源发电厂，都正在被市政楼宇利用。政府计划建设一个有机废物发酵发电厂，它一年可以处理 35,000 吨有机废物并产生 24GWh 的生物气体。这些气体应该被用于私有、公共以及工业领域的区域供暖系统。同时，政府也计划研究这些生物气体可否被用于气电混合的市政车辆。
居民住宅：政府就建筑及住宅科技、交通出行以及用户行为对 700 户居民进行了采访，收集上来的数据在被授权的情况下建立了一个独立的咨询档案。档案内容包括目前用能情况的展示，并把它作为一个基准。此外还为每一个被访问的居民家庭提供了涉及建筑、供热、家用电器以及车辆领域的四项措施建议以及其节能潜力和成本。这些调研结果同样作为一个具备同样功能的在线工具的基础。另一项措施是建一个“住宅企业圆桌” ，参与单位包括住宅开发商、施工单位以及物业管管理公司等。它可以让当地住宅相关企业时常碰面并讨论能效相关议题，例如CHP 供电、能源管理、管理壁垒以及租户对住宅能效的敏感度。当地环境保护机构会用其专业技能为企业提供支持，并把相关建议传达给市政管理单位。

贸易、商业以及服务业：除了节能以外，提高能效也是降低一次能源消耗的重要措施，其潜力特别体现在电力驱动设备、压缩空气发电、空调以及照明。其他措施还包括使用高效热泵、提高供热系统的液压平衡以及废热循环。由于市府方面对工业领域只有很有限的调整空间，所以方案从能吸引所有利益相关方全面参与的模式着手，典型来说就是与大企业代表的圆桌会议以及研讨会。可行的措施和已计划或实施的措施都会被讨论。最重要的是信息交换，小型和中型企业可以参与到支持项目中，包括为其提供独立咨询、能效技术和金融支持的信息。
交通：由于斯图加特坐落在一个山谷里，影响当地空气质量的一个重要问题就是粉尘排放，其中绝大部分都是来自交通行业。因此，政府发布了支持公共交通、自行车出行以及步行的交通规划。此外，电动汽车的利用以及交通管理也需要被提高。达成这个目标的措施包括为事业单位员工提供公交票、开展企业交通管理、提高混合动力汽车在市政车辆占比、将垃圾车改成燃气驱动、改善自行车道以及为了提高步行出行而设立轮椅出行人士可用的公交站以及人行横道。为了提高电动汽车占比，政府计划的几项措施包括建立充电设施、在公共停车场为电动汽车提供免费车位、开展信息宣传活动以及支持电动出租车，因为他们在城市中有较高的可见性，可以起到示范作用。

能源领域：发现潜在行动领域的第一步就是数据收集，这需要由环境保护机关、统计办公室以及供能单位几个机构联合完成。相关数据包括当前的热力和电力消耗、建筑结构、能源基础设施以及能效和可再生能源潜力。在规划制定中，情景的部署都参考了翻新周期以及人口发展。在拥有大量未翻新建筑且大量使用电暖气的特殊地区，需要考虑单独的措施。这包括扩大区域及本地供暖系统（均为集中式供暖网络）和储能的应用、提高热电联产及可再生能源使用的比例以降低对能源进口的依赖以及对现有发电厂进行翻新。在对位于 Gaisburg 和 Münster 的本地最大的两个燃煤电厂进行翻新时，通过安装背压式涡轮机使每年的能源需求降低 300GWh。Gaisburg 电厂的燃料是否应从燃煤换成燃气也在考虑当中。与学术研究院合作，市政府可以持续检测斯图加特可再生能源的发展潜力，因而有助于发现为达成能源目标而开展的措施。
利益相关方的参与：斯图加特政府强调，能源转型中的城镇化项目需要所有利益相关方的参与。市政府允许居民参与到能源规划制定的不同环节中，特别是以研讨会和在线问卷的方式。研讨会每次会根据随机原则邀请 60 名市民参与，市民被分为 3 个工作组，热力工作组（节能潜力、供热和可再生能源）、电力工作组（节能潜力、发电和可再生能源）以及政府角色工作组（任
务和模范作用）。工作组讨论了“市民怎样能积极参与到（绿色）能源热潮之中？ ” 、 “市民可以得到什么支持” 以及“市民对参与能源转型的其他参与者有什么期待？ ” 等问题，研讨结果被环境保护办公室进行分析并纳入能源规划中。

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   法律和政策支持

在德国，国家层面上主要由“可再生能源法” （EEG）为可再生能源项目提供法律基础，因此城市同样需要遵守这些法规。 EEG 主要涉及可再生能源电力补贴和优先并网。2013 年颁布的《环境保护法》及 2014 年颁布的《能源和气候保护综合方案》（IEKK）是巴登-符腾堡联邦州政府在能源和气候保护政策中的核心要素。其目的是到 2050 年达成 50-80-90 的目标，即能源需求和 2010 年相比降低 50%，可再生能源发电量占比达到 80%，温室气体排放相较 1990 年降低 90%。可再生能源供热法（EEWärmeG）是巴登-符腾堡州的另一项法律。这个法律于 2010 年生效并于2015 年进行了修订。法律规定当现役建筑更新供热系统时：选择可再生能源供热系统的需要满足至少 15%的全楼热力需求；选择非可再生能源供热系统的建筑则需要安装其他可再生能源设施或采取节能措施作为替代，例如安装屋顶光伏或隔热材料，本身已经安装了此类设施的楼宇
将被视为采取了替代措施。供热法并没有强调应该使用什么技术，房屋所有者可以选择各类可再生能源供热系统以及替代措施。这些措施可以根据实际需要结合使用，各个措施的效果将根据它们可以满足供热和节能要求的比例计算。在替换了供热系统后，住宅拥有者可以向建筑机关证明他们满足了可再生能源供热法的要求。

5     成果

并不是所有的措施的节能潜力都被进行了评估，但所有参与评估了的措施预计可以每年帮助节约 1245GWh 的一次能源消耗，等于 2013 年全年一次能源消耗的 6%。

点与评

斯图加特这样一个人口60多万的工业城市，能源供给主要靠外部输入（占比90%以上），而且主要是化石能源，与中国很多地级市非常相似。但它竟然制订了 2050 年整个城市的能源消耗都将由可再生能源供给这样的目标。这样激进的能源转型目标中国的城市好像还不敢想像，目前能谈达峰的城市已经算是积极的了。斯图加特城镇化能源转型方案的政策总体框架设计、路线规划和为达成该目标政府所作出的辅助政策方案都值得我们学习借鉴！

不过，中国城市的能源转型可能更艰巨。斯图加特市2050年一次能源消耗总量相比 1990 年降低 65%，这是后工业化的标志吗？中国城市的工业化是不是还要扩张，能源总量还要进一步提升？上周六去天津参加”建言滨海新区清洁能源发展研讨会“，滨海新区GDP已经超过一万亿，还保持高速增长，用能规模也在增长。

1、所有的市政建筑包括学校和医院都应陆续翻新以提高其能源效率，目标是将市政项目的一次能源消耗降低 75%。为此，采暖循环泵需要被更换、空调系统需要进行定时检查以及建筑和道路照明系统需要被翻新。无法避免的用能应采用可再生能源供给。
评：降低75%，这个量化的目标很有意思。中国很多公共机构的节能报告中经常会说到花了多少钱，投了什么新技术新产品，减少煤耗，减少碳排放多少，但就是不是能源消耗降低了多少。

2、巴登-符腾堡州的可再生能源供热法规定当现役建筑更新供热系统时：选择可再生能源供热系统的需要满足至少 15%的全楼热力需求

评：15%这样明确的比例值得中国地方政府借鉴。政府对于节能不应当规定技术路线，更不应该规定产品。目前进行的北方清洁采暖，强调煤改电和煤改气，但大部分地区并没有给可再生供热以量化目标。

3、政府就建筑及住宅科技、交通出行以及用户行为对 700 户居民进行了采访，收集上来的数据在被授权的情况下建立了一个独立的咨询档案。档案内容包括目前用能情况的展示，并把它作为一个基准。

发现潜在行动领域的第一步就是数据收集，这需要由环境保护机关、统计办公室以及供能单位几个机构联合完成。相关数据包括当前的热力和电力消耗、建筑结构、能源基础设施以及能效和可再生能源潜力。

评：数据驱动是能源转型的第一生产力！政府、企业的战略决策、战术方针路线都依赖第一手信息的反馈和基础数据的累积。

4、市政府允许居民参与到能源规划制定的不同环节中，特别是以研讨会和在线问卷的方式。研讨会每次会根据随机原则邀请 60 名市民参与，市民被分为 3 个工作组，热力工作组（节能潜力、供热和可再生能源）、电力工作组（节能潜力、发电和可再生能源）以及政府角色工作组（任务和模范作用）。工作组讨论了“市民怎样能积极参与到（绿色）能源热潮之中？ ” 、 “市民可以得到什么支持” 以及“市民对参与能源转型的其他参与者有什么期待？” 等问题，研讨结果被环境保护办公室进行分析并纳入能源规划中。

 评：这三个问卷组的分配很有意思！中国的民众对于治理雾霾的积极性非常高，但是民众怎么参与城市的能源规划呢？

5、斯图加特坐落在一个山谷里，影响当地空气质量的一个重要问题就是粉尘排放，其中绝大部分都是来自交通行业。

评：北京、乌鲁木齐这样的类似山谷的城市，雾霾的来源也会是主要来自交通行业？你们觉得呢？

注：本文编译整理自如下参考文献

[1] 欧盟委员会联合研究中心, 全球辐射和太阳能发电的最佳光伏模块[R], 伊斯普拉.
[2] 德国气象服务站气候与环境咨询处, 德国风力图[R], 2004, 柏林.
[3] 德国联邦统计局, 自 2011 年起斯图加特国内生产总值和总增加值, 2014,
http://statistik1.stuttgart.de/statistiken/tabellen/3658/jb3658.php.
[4] 斯图加特环境保护部门, 斯图加特能源转型以及城镇化[M] , 2016.01.28, 斯图加特.
[5] 斯图加特市政厅, 斯图加特能源方案措施清单[M] , 2015.17.11, 斯图加特.
[6] 德国巴符州州议会, 可再生热能使用法[Z], 2015.03.17, 斯图加特.

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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