德国氢能战略：在能源转型中引领世界
蒋再正
前言 : 德国在国家氢气战略中，将大量赌注押在了对使用可再生能源生产的氢上。该战略巩固了德国成为全球技术领导者的雄心壮志，其明确将重心放在"绿色"品种上，而牺牲了使用有争议的碳捕捉和储存（CCS）技术。虽然环保人士大多欢迎这种做法，却遭到了工业界的反对。但仍有许多专家认为，这一战略开启了德国能源转型的新篇章。
德国政府已经同意一项国家氢气战略，其重点是利用可再生能源制造的氢气，以推动具有里程碑意义的能源转型，并占有未来的工业市场。这项战略于6月10日被批准，内容主要是：" 只有基于可再生能源（'绿色'氢）生产的氢气才能长期使用 。 在德国备受争议的使用碳捕获和储存（CCS）的 天燃气 制氢只能以"过渡的方式"使用 。在应对气候变化的斗争中，用可再生电力制造的氢气越来越被视为重工业和航空等排放顽固行业的灵丹妙药。德国为自己设定了到本世纪中叶实现气候中立的目标，其致力于成为相关氢气技术的全球领导者——不仅要启动其具有里程碑意义的能源转型的下一阶段，而且要为其国际知名工业确保一个充满希望的增长市场。
德国经济和能源部长彼得•奥尔特迈尔（Peter Altmaier）表示，这一战略是一个"量子飞跃"，将能源转型和气候保护提升至"新的质量水平"。在宣布这一战略的新闻发布会上，他称该倡议是"自决定推出支持可再生能源以来最重要的创新"。研究部长安贾·卡利切克（Anja Karliczek）说，全世界都意识到绿色氢气技术带来的机遇，建立全球氢气经济为德国工厂制造商提供了巨大的潜力。其将作为未来能源给气候和就业提供"双重提升"。
氢能用途
新篇章
《德国国家氢能战略》中提出从以下几个方面实现氢能产业的发展：
· 提升氢能作为替代能源的经济性竞争力
· 开拓使用德国本土氢能技术的国内市场
· 建立完善氢能供应网络
· 助力氢燃料成为替代能源整体
· 加强氢能相关技术培育
· 加强氢能相关市场国际合作
· 完善氢能储运安全规范建设
"国家氢气战略开启了气候保护的新篇章，"德国能源机构（dena）负责人安德烈亚斯·库尔曼（Andreas Kuhlmann）表示。" 国家氢气战略是能源转型持续成功以及气候目标长期可实现性期待已久的基础 。其为能源转型创造了先决条件，这种过渡更密切地将工业和气候政策相互交错。化学工业协会VCI也称该战略是"能源转型成功的决定性一步"，但敦促政府考虑所有现有的低排放氢气形式，包括那些使用天然气和CCS的氢气。
新的生产方法
越来越多的国家努力追求气候中和，大量押注于用可再生电力制氢，以减少顽固的工业排放。但是，生产极其富能源的天然气需要大量的电力，使得它比传统燃料更昂贵。这就是为什么需要采取果断的政府行动来解决日益被称为国际"氢经济"的问题。
通过提高效率和直接用清洁电力取代化石燃料，例如使用电动 汽车 而不是内燃机模型，可以避免目前大部分的温室气体排放量。但是在很多情况，这种方法行不通。例如由于重量原因，没有技术能够使大型飞机和船舶使用电池。这种战略在许多工业部门也举步维艰，例如，化学品或炼钢，因为当前工艺不可避免地产生二氧化碳排放。因此需要全新的生产方法， 用电解槽制造的绿色氢气已成为实现碳中和所需的深度减排的主要候选者 。
与该战略相吻合的是，德国钢铁制造商蒂森克虏伯（Thessenkrupp）表示，已扩大水电解产能，将绿色氢气生产扩大到千兆瓦级。目前，世界上许多国家正计划进入氢气经济。水电解正日益成为建设可持续、灵活的能源系统和无碳工业的关键技术。这将会开辟新的市场。
电解槽容量增加200倍
该战略表示，德国的目标是到2030年建立容量为5吉瓦（GW）的工业制氢设施，包括必要的陆上和海上可再生能源供应，大致相当于五个核电站或大型燃煤电厂。最迟到2035年或2040年将再增加5GW。除了现有的支持计划外，德国还将提供70亿欧元用于氢技术的发展。此外，还将投资20亿欧元在合作伙伴国家建立大型的"德国制造"制氢厂。德国将在未来进口大量绿色氢，因为该国根本没有足够的空间来安装制造它所需的大量可再生能源。
联邦政府在提出《德国氢能战略》时，正在为私人投资氢发电、运输和使用奠定基础，这些投资在经济上是可行的和可持续的，这也可以在减轻COVID-19危机的影响和恢复德国和欧洲经济方面发挥作用。在2023年之前为第一个加速阶段，为建立一个运作良好的国内市场打下基础。与此同时，研究和发展以及国际方面等基本问题也需要解决。下一阶段将于2024年开始，稳定新兴的国内市场的同时，塑造欧洲和国际的氢能市场。
在该战略的介绍中，政府网络宣布与Marocco建立联盟，参与非洲第一个工业规模可再生氢项目的建设，该项目每年将节省100,000吨的二氧化碳排放量。库尔曼说，该战略"是世界上首个 远远超出氢的最终用途的战略 之一，并涵盖了全部动力燃料，这种方法考虑了合成甲烷，煤油，甲醇和氨提供的机会。因此《德国氢能战略》也可以看作是对发展欧洲动力燃料市场的明确承诺。"
有风险的赌注？
目前的清洁氢气的成本仍然很高，无法被广泛使用，其价格可能直到2030年才能充分下降。而其中氢的来源也很重要。目前它主要由天然气工业生产，伴随着大量的碳排放，该类型被称为 灰色氢 。其价格主要受天然气价格影响且相对便宜，但它的二氧化碳排放成本较高。 蓝色氢 的价格也主要受到天然气价格的影响。但其第二重要的驱动因素是捕获，再利用或存储碳排放的成本。碳捕获和储存（CCS）成本的降低将会使蓝色氢的价格更接近于灰色氢。 绿色氢 的价格会受到电解的成本与电解过程中使用绿色电力的价格影响。在过去的十年中，太阳能和风能的发电成本已显着下降，这也是德国将战略目标放在绿色氢上的一个因素。
克劳斯·斯特拉特曼（Klaus Stratmann）在《商业日报》 Handelsblatt的评论中写道，该战略的信号效应对经济和整个欧洲都具有重要意义，但他警告称，该战略能否在未来几十年和几十年内实施尚不确定。斯特拉特曼写道："因为德国政府完全致力于一种变种，即绿色氢，给自己施加了沉重负担。" 他认为，要实现这一目标将需要大量的可再生能源，而且不清楚德国是否能够进口必要的数量。斯特拉特曼说，蓝色氢可能会为越来越多地用于绿色氢的氢基础设施铺平道路。
参考文献：
German hydrogen strategy aims for global leadership in energy transition……Journalism for energy transitiion
The clean hydrogen future has already begun …… IEA
The National Hydrogen Strategy…… Nationale Wasserstoffstrategie
德国可再生能源供电目标提前15年，德国可再生能源是否实现了“大跨步”？
该国的可再生能源提上一个新台阶，这次归功于风能和太阳能基础设施的扩张，在这个加速发展的时代以后人们就不会在面临资源短缺问题了。对此我还有以下几点看法：
一、什么是可再生能源？
1.太阳能：我们可以利用太阳辐射的光通过太阳能电池转换成电力，也可以利用太阳的即热气来把水加热就是我们常见的太阳能热水器。
2.风力发电：风力发电是由风的力量转动扇叶来带动发电机发电，扇叶越长风速越快就能截取越多的风能。
3.海洋能：海洋覆盖地表三分之二以上并隐藏着丰富的海洋能源，其中包含了波浪能、温差能、潮汐能、潮流能等。
4.地热能：是来自地球内部深处的能量和机油钻井取得地底热水等。
二、可再生能源有什么作用？可用到哪些地方？
相对比石油、煤炭等化石燃料污染空气来说可再生能源在自然界可以循环再生，取之不尽用之不竭，是一种清洁绿色低碳的能源，可再生能源是中国多轮驱动能源体系的重要组成部分，对于改善能源结构，保护生态环境，应对气候变化具有重要的意义，同时可再生能源就发生在我们日常身边，现在很多农村家庭依然保持着太阳能热水器，还有很多将废弃物进一步炼化转换成能量等。
三、过度开采不可再生能源的危害有哪些？
就像是石油煤炭就是不可再生能源，如果长期大量使用肯定会对我国的空气质量造成影响，这些生活废气和工业废气的排放都可能是造成气候变暖的原因之一，所以对于新能源的开发我们一定要大力支持。
1，机械设备制造
机械设备制造业是德国就业人数最多的行业。根据德国机械设备制造业联合会提供的数据，拥有一百三十余万从业人员的行业雇主，营业额为2320亿欧元（2018）。德国机械生产总值为2240亿欧元（2018），且德国的机械设备制造业是以出口为导向的（出口比例为79.3%）。
2，化工制药业
德国的化工行业是欧洲第一，雇佣了约34万训练有素的员工。参与该行业的企业和研究机构大量投资于研发活动。德国拥有一流的研究环境、一流的物流和世界一流的基础设施，用来吸引许多国际领先的化工公司选择在德国落户。
3，电子电气工业
德国电气电子工业2018年8月出口额为167亿欧 元，同比增长4.9%。对工业化国家（地区）出口达105亿欧 元，增速超越了去年同期的4.3%；向新兴国家出口 总额达62亿欧元，同比增长5.8%。
4，可再生能源产业
2018年，德国可再生能源占发电量的比例首度超过4成，全国碳排放量明显下降逾4%。2018年，德国风力和太阳能的发电量明显增加，煤、石油和天然气的用量则减少，使全国碳排放量显著下降。
你对德国制造业还有哪些看法？
德国的可再生能源供应目标提前了15年。德国的可再生能源实现了“大跨步”了吗？中国的可再生能源已经达到了一个新的水平，这一次要归功于风能和太阳能基础设施的扩张。在这个加速发展的时代之后，人们将不再面临资源短缺的问题。中国绿色供应链联盟光伏委员会秘书长房鹿表示，“十四五期间，光伏发电至少要新增2.5亿千瓦，累计装机容量要达到5亿千瓦。
只有这样，2030年和2050年非化石能源才能占到目标的35%和70%。”什么是可再生能源？1.太阳能:我们可以利用太阳辐射的光，通过太阳能电池将其转化为电能，也可以利用太阳的热气来加热水，也就是我们常见的太阳能热水器。2.风力发电:风力发电是指风的力量转动叶片带动发电机发电，风扇哈里森的长风速越快，拦截的风能就越多。3.海洋能:海洋覆盖了地球表面的三分之二以上，蕴藏着丰富的海洋能，包括波浪能、温差能、潮汐能和潮汐能。4.地热能:指来自地球深处的能源和机油，钻井获取地下热水等。这说明分布式光伏作为国家大力支持和推广的新能源代表，将是“十四五”可再生能源发展的主题增量，市场将持续火爆。
而且光伏发电作为一种清洁能源，应用范围广，场景多，成本降低快，是未来最有可能替代化石燃料的清洁能源，所以各国都在大力推广光伏屋顶电站。全国乡村发电，现在用光伏电站盖房子是标配，未来几年在中国，光伏发电会逐渐普及。人类的历史就是一部能源开发利用的历史。从最早使用人力、动物、煤炭、石油、天然气、电力开始，能源利用效率的每一次进步，都伴随着人类生产效率的大幅提高。
开发利用取之不尽的太阳能是地球人的共同追求，也是人类文明的终极追求。如果有一天太阳能可以取代现在的化石能源，那就意味着人类文明已经进化到了更高级的阶段。与石油、煤炭等化石燃料污染的空气相比，可再生能源可以在自然界循环利用，取之不尽，用之不竭。它是一种清洁、绿色、低碳的能源。可再生能源是我国多轮驱动能源体系的重要组成部分，对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化具有重要意义。与此同时，可再生能源每天都在我们身边发生。现在很多农村家庭还保留着太阳能热水器，很多还进一步提炼，将废弃物转化为能源。
一、汽车制造业 德国是世界第三大汽车生产国，汽车工业是德国国民经济的第一大产业，是带动出口的驱动器、创新基地和就业保障。在德国，每七个从业人员中就有一个与汽车业有直接或间接的关系。德国税收的四分之一来自汽车及相关产业。德国汽车工业历史悠长，汽车技术高端先进，德汽车生产商每年申报约3000个专利，使德汽车工业保持世界领先地位。近年来，德国汽车工业在中端市场遭遇强大挑战，市场竞争激烈，国内劳动力成本过高，触动行业实施战略转移和寻找新的生产基地、建立新研发中心和开拓新的市场。从德国引进汽车制造技术也大有潜力可挖。
二、机械制造业 机械制造是德国产业的另一张王牌，“德国制造”已成为世界市场上“质量与信誉”的代名词。德国不仅拥有激光技术国际领先的机床生产企业 Trumpf，更有众多在某些方面独树一帜的专用机械生产商，且大多为中小企业。为了使德国机械制造业得以持续发展，德国确立了三大发展目标：“绿色制造”、“信息技术”和“极端制造”。所谓 “极端制造”指的在极端条件下，制造极端尺度或极高功能的器件和系统，集中表现在微细制造、超精密制造等方面。
三、化工业 德国是欧盟最大的化学工业国，占欧盟化工市场的26%。德国也是继美、日之后世界第三大化工生产国，化工产品涵盖7万多个种类。德国共有1700多家化工企业，雇员总人数少于500人的中小企业占90%以上，其销售额占化工销售总额的36%。
四、可再生能源 德国自然资源匮乏，重视环境保护，在可再生能源开发利用、设备生产和技术研发方面都走在世界前列。目前，德国可再生能源设备生产总值在164亿欧元左右，预计今后将以每年10%的速度增长。目前，世界上三分之一的水电设备、近二分之一的风力发电设备和近三分之一的太阳能电池都是德国制造的。德拥有世界第二大太阳能电池生产商Q-Cells公司。德Choren Industries公司发明了生物物质转化新技术，用边角木料、秸秆或稻草为原料生成生物燃料SunFuel。
五、纳米技术 德国是最早开发纳米技术的国家之一。政府高度重视纳米技术的研发，联邦教研部用于纳米技术的专项经费已达1亿多欧元，其中纳米分析、纳米生物技术、纳米结构材料、纳米化学、超薄层、超精度表面、纳米光学、超精密加工、光晶体、分子电子学、二极管激光、系统集成、掩膜技术、生物芯片、磁电技术、功能纳米颗粒等均是重点课题。 六、环保技术 德国是全球环保技术领先的国家。在德国工商会注册的环保企业达1.1万多家，从业人数超过140万，约占总就业人数的4%。世界市场上近五分之一的环保产品来自德国,德国的环保技术贸易额占世界总贸易额的六分之一，居世界领先地位。德环保产业涉及社会经济的多个方面，如无公害食品行业、废弃物处理和再循环、土地、大气和水污染治理、环保产品和环保生产工艺开发。德国的环保产品中，技术含量高的高端解决方案占主导地位。德国家族企业Kaercher是国际清洁技术市场的领跑者，其清洁器械销往160多个国家和地区
德国人受到二战的影响，所以德国一直反对核能，德国对二战的反思比邻国日本要深刻得多。核能虽然是和平利用核能，但也有制造原子弹的可能。此外，上世纪美苏冷战在全球范围内制造了核危机。所以德国的作为核大国之一，就将核能视为威胁。
德国如何解决国内的发电问题？
德国可再生能源主要通过使用大型太阳能发电厂和生物质发电厂来解决，它们可以将电能直接转化为热能，然后输送到德国的主要发电厂和德国使用的常规电力。电网直接竞争因此使电能的使用更安全、更高效。此外，德国还鼓励和支持完善发电设施设备，在核电投资上更加谨慎。此外，德国也意识到，核电不仅可以减少德国的碳排放，对德国的环境保护也有一定的促进作用。
德国迫于压力才选择关闭核电。
自从日本福岛核电站爆炸后，核电成为人们关注的焦点。虽然发展核电在一定程度上有利于国家的长远发展，但目前对核裂变的控制技术并不完善，没有办法消除核辐射的影响。因此，为了安全起见，许多国家开始拒绝使用核能。特别是在欧洲，出现了反核复兴，德国被迫选择停止发展核电。
德国放弃核电选择什么发电？
德国放弃核电后，转而选择使用火电。火电厂燃烧的煤炭会产生大量二氧化碳，带来严重的空气污染问题，而核电厂相对清洁。德国作为世界上最早进入现代化的国家之一，科技实力雄厚，工业生产需要大量电力。德国在如何发电方面也存在问题。尽管有多种发电方式。但在世界范围内，使用燃煤电厂是一种高污染、高能耗的方式，正逐渐被发达国家所摒弃，而核电则被纳入清洁能源范畴。
德国的主要部门有电子业、航太工业、汽车制造、精密机械、装备制造、军工生产等。德国工业产品以品质精良著称，技术领先，做工细腻，但成本较高。德国的工业品在世界享有盛誉，而德国也是西欧最大汽车生产国。
汽车和汽车配件工业
电子电气工业
机械设备制造工业
化学工业
可再生能源产业
光伏产业
纳米技术和环保产业
钢铁及非铁金属产业
贸易、金融、保险、旅游和会展业等服务产业
德国的支柱产业主要有四个，分别是化工制药业、电子电气工业、可再生能源产业、汽车和汽车配件工业。
其中，在汽车产业上，德国高档汽车全球市场占有率超过70%。说起德国汽车，人们首先想到的是安全、舒适、节能、环保、美观、耐用。早在2013年德国汽车制造业销售额就达到3617亿欧元，其中国外销售额2346亿欧元；轿车产量1408万辆，商用车27万辆。
扩展资料
德国是当今世界第四、欧洲第一经济大国。
德国经济之所以能持续稳定健康发展，关键在于德国坚持发展实体经济和生产性服务业，并能与时俱进，不断创新，走专业化、技术型道路，牢牢守住全球产业链中的高端，树立“德国制造”这块象征优质、高效和创新的金字招牌，保持产品的竞争力。
德制造业门类齐全，汽车、机械制造、化工医药和电子电气是德传统四大支柱产业。新能源和环保技术也是德国的优势产业。
参考资料来源：人民网-人民日报经济透视：何为德国人眼中的工业未来
电力短缺、煤炭短缺、石油短缺……当前能源短缺正在日益成为制约许多国家经济发展的“瓶颈”，发
展能够替代煤炭、石油、天然气的可再生能源成为人们广泛关注的焦点，认为这是一项涉及子孙后代生存与发展的战略任务。
可再生能源取之不尽
自人类大规模利用矿物能源、特别是石油资源被开发之后，人类生产和生活面貌发生了巨大变化，与此同时，粗放的经济增长方式则造成全球大气、土壤、水源等诸多方面环境质量严重下降，暴露出世界上许多国家以煤炭等为主的能源结构的弊病。特别是自20世纪70年代石油出现危机后，使人们逐步觉醒，矿物能源终有耗尽之时，人类要维持自己的生产生活持续发展，必须开发新的能源，特别是可再生能源。
可再生能源利用价值非常可观。据我国专家推算，每利用一吨可再生资源可以节约原生资源120吨，少产生垃圾废水10吨，增加产值约3000元人民币，产生利润500元。利用可再生资源进行生产不仅可以节约资源，遏制废弃物泛滥，而且具有比利用原生资源进行生产消耗低、污染物排放少的特点。按国际标准测算，一座金矿每吨矿石可提取10多克黄金，而加工废电器每吨可提取50克黄金及其它贵重金属，成本不到金矿的20%，污染仅相当于开矿的几十分之一。
发展可再生资源利用产业几乎涉及所有行业，如果能够得到健康快速发展，便可带动其它相关产业的快速发展，并为城市人口创造大量就业岗位。美国的实践表明，可再生能源发电比传统发电方式劳动密集程度要高。美国全球观察研究所的报告说，10亿千瓦时发电量用煤炭或核燃料需要100到116个工人，而太阳能发电站则提供了248个工作岗位，风电场提供了542个工作岗位。根据国际经验，发展可再生能源可以安排大量剩余劳动力。
发展可再生能源可以降低发展中国家对煤炭的过分依赖，保障能源供应安全。据环境专家测算，大气中90%的二氧化碳和氮氧化物、70%的烟尘来自燃煤，煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、煤泥、灰渣和尘垢等，已构成对工农业生产和生态环境的危害，而可再生能源基本上不产生环境污染问题，因而发展可再生能源也是保护大气环境的迫切需要。另外，目前全球有20亿人无法享受正常的能源供应，发展中国家的农村主要依靠直接燃烧秸秆、柴草等提供生活用能，不仅造成严重的环境污染，危害人体健康，还威胁生态环境，发展可再生能源则有利于改善这些国家农村和偏远地区的生产生活条件。
开发与利用方兴未艾
自20世纪80年代以来，开发新能源逐步成为新技术革命的一项重要内容，发达国家竞相投入巨大的人力和物力开发太阳能、风能、潮汐能等可再生能源，一些发展中国家也大力开发替代石油的酒精燃料等新能源。
在可再生能源中太阳能资源取之不尽，清洁安全，是最理想的可再生能源，目前国际上对太阳能的开发十分重视。据有关资料介绍，20世纪80年代美国建成抛物面槽太阳能发电站，俄罗斯、澳大利亚、瑞士相继建立了太阳能发电厂，1992年日本太阳能发电系统和电力公司电网联网，而到2000年已有7万家庭安装了太阳能家庭发电设备。预计到2050年德国消耗的能量半数将来自太阳能。
风能是地球“与生俱来”的丰富资源，加快开发利用风能已成为全球能源界的共识。风能的利用主要是发电，目前风电在全球已发展为年产值超过50亿美元的庞大产业。风能是可再生、无污染的绿色能源，一台单机容量为1000千瓦的风机与同容量火电装机相比，每年可减少排放2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮，没有常规能源所造成的环境污染。风能还具有一次投资后的追加成本少的特点，凭借其巨大的商业潜力和环保效益，在全球可再生能源行业中创造了最快增速。风力发电技术成熟，单机容量大，建设周期短，完全是一种安全可靠的能源。从长远看，不论工程投资还是发电成本，都会逐步接近火电成本。风力发电是一个极具发展潜力的产业，全球已有50多个国家正积极促进风能事业的发展。
政府支持是发展关键
2004年6月在德国波恩召开的国际可再生能源大会，全球150多个国家和地区的政府、企业以及民间代表聚集商讨全球可再生能源开发和利用大计，这是迄今世界范围内在可再生能源领域召开的最大规模的政府间会议。大会通过的《共同宣言》提出了包含165个具体行动方案的《国际行动计划》，如果能够得到落实，到2015年全球使用可再生能源的人口将达到10亿。
为了解决可再生能源开发利用投资成本高的难题，法国政府在科研投入、技术应用和市场化等各个环节做出了巨大支持。据统计，2002年法国科研机构的能源研发总经费为9.4亿美元，其中5000万美元用于发展可再生能源，其中太阳能和地热能技术研发获科研经费最多。多年来，法国政府一直采取投资贷款、减免税收、保证销路、政府定价等措施扶持企业投资可再生能源的技术应用项目，以解决可再生资源的技术应用初期运营成本高、风险大问题。
利用可再生能源的初期成本高，风险大，其低排放与可循环等优势暂时不能体现在价格上，因此与传统能源竞争处于劣势。美国政府解决这一问题的办法主要是通过财政激励方式促进可再生能源的开发和利用，即通过减税、生产补贴、信托基金、低息贷款和政府的研究、开发项目，降低可再生能源产品和相关服务的成本和价格，培育、扩大市场。根据美国1978年《能源税收法》，购买太阳能和风能能源设备的房屋主人，所付金额中2000美元的30%和其后8000美元的20%可从当年须交纳的所得税中抵扣；开发利用太阳能、风能、地热和潮汐的发电技术投资总额的25%可以从当年的联邦所得税中抵扣。1992年《能源政策法》规定，企业用于太阳能和地热发电投资永久享受10%抵税优惠。
作为能源长期依赖进口的国家，为促进可再生能源的开发，德国政府2000年出台的《可再生能源法》规定，电力运营商有义务以一定价格向用户提供可再生能源电力，政府根据运营成本的不同对运营商提供金额不等的补助。从2004年开始，德国政府还制定了市场刺激措施，用优惠贷款及补贴等方式扶助可再生能源进入市场，迄今已投入研究经费17.4亿欧元。目前政府每年投入6000多万欧元，用于开发可再生能源，推动太阳能、风能和地热的开发。
