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。
根据该报告，未来10年间，德国的户用屋顶光伏将新增装机140吉瓦左右，占德国新增发电装机总量的80%以上。
德国电力公司表示，近年来，可再生能源电力在德国越来越受重视，并逐渐成为德国能源产业未来发展的重点。在可再生能源电力占比不断提高的趋势下，未来要满足新增的电力需求，很需要增加大量可再生能源电力。
而在各类可再生能源电源中，光伏将成为德国电力系统的“干将”。《光伏杂志》援引德国行业咨询机构Energy Brainpool的观点指出，目前，户用屋顶光伏是德国最流行、接受度最高的可再生能源电力形式，并将在德国未来的电力系统中扮演重要角色，是决定德国能源转型成功与否的关键所在。据测算，德国户用屋顶光伏发电项目的潜在可开发规模能达到上百吉瓦。
德国电力公司同样强调，未来10年，装机规模在100千瓦以下的户用屋顶光伏将是德国新增发电装机的主力，将助力德国实现气候变化目标，同时防止德国出现电力供应短缺的情况。
德国联邦能源与水业协会发布的最新数据显示，2019年上半年，德国可再生能源发电占比已经高达44%，创下新的 历史 纪录。而按照2019年德国政府发布的能源转型目标，到2030年，德国可再生能源发电占比需要达到65%。有批评人士指出，如果德国政府再不进行改革，很可能错失完成这一目标的机会。
在此背景下，今年德国政府动作不断：先是在上半年取消光伏发电上限限制，还允许因新冠肺炎疫情导致建设受阻的光伏项目延期完成；后又在9月初公布新版光伏发展规划，要在2021—2028年间，对总装机规模为18.8吉瓦的光伏发电项目进行公开招标，每年光伏发电项目招标规模最低为1.9吉瓦，最高为2.8吉瓦。
不过，Energy Brainpool依然认为，目前的规划不足以让德国顺利实现气候变化目标。据德国联邦网络管理局的数据，2018—2019年，德国光伏发电新增装机规模分别为3吉瓦和4吉瓦左右；而今年前7个月，德国光伏发电新增装机只有2.8吉瓦左右。对照未来10年德国对清洁电力新增装机的需求，近年来德国光伏发电装机量的增速远远不够。
Energy Brainpool表示，德国应该上调光伏发电新增装机目标，从目前的每年5吉瓦提升至6—12吉瓦区间；2030年后，这一增量至少需在14吉瓦以上。
为此，Energy Brainpool建议德国政府出台强制性执行政策，要求在所有新建建筑上安装屋顶光伏系统。同时，该机构还呼吁加强智能电表等电力配套设施的更新换代，简化100千瓦以下规模屋顶光伏系统的余电上网销售流程，以及适时推进无补贴屋顶光伏项目的开发工作。
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。
德国自然资源较为贫乏，除硬煤、褐煤和盐的储量丰富外，在原料供应和能源方面很大程度上依赖进口，2\3的初级能源需进口。天然气储量约3820亿立方米，能满足国内需求量的1/4。硬煤、褐煤丰富；其他矿藏的探明储量为：钾盐约130亿吨，铁矿石16亿吨，石油5000万吨，天然气约5000亿立方米。东南部有少量铀矿。德国森林覆盖面积为1076.6万公顷，占全国面积约30%。水域面积86万公顷，占全国面积占2.4%。
2012年德国能源消耗居世界第5位，其中60%的主要能源依赖进口，政府政策为促进节约能源及可再生能源。 德国能源来源
（2010） 石油煤及褐煤天然气核能水力及风能其他可再生能源能源比例33.7%22.9%21.8%10.8%2.9%7.9%德国履行京都议定书及其他条约以促进生物多样性、减少温室气体排放、资源回收、使用可再生能源，并支持全球性的永续发展。
德国农业发达，机械化程度很高。2008年共有农业用地1693万公顷，约占德国土面积的一半，其中农田面积1193.3万公顷。2008年农林渔业产值为195.6亿欧元，占国内生产总值的0.8%。农业就业人口85.5万，占国内总就业人数的2.12%。2013年共有农业用地1669.9万公顷，约占德国土面积的一半，其中农田面积1187.6万公顷。2013年农林渔业就业人口63.7万，占国内总就业人数的1.5%。
德国鲁尔区是德国的传统煤钢工业区。慕尼黑（宝马汽车总部所在地）、汉堡（空客公司的三个客机总装中心之一）、斯图加特（奔驰和保时捷总部所在地）、沃尔夫斯堡（大众汽车总部所在地）、柏林、莱比锡、德累斯顿则是德国东部的工业重镇。新兴工业集中在慕尼黑一带。2013年，工业企业（不含建筑业）总产值6254.8亿欧元，占国内生产总值的22.8%。
德国是全球八大工业国之一。鲁尔区是德国的传统煤钢工业区。慕尼黑（宝马汽车总部所在地）、汉堡、斯图加特（奔驰和保时捷总部所在地）、沃尔夫斯堡（大众汽车总部所在地）也形成了强大的制造业集群。柏林、莱比锡、德累斯顿则是德国东部的工业重镇。新兴工业集中在慕尼黑一带。
德国的主要工业部门有电子、航天、汽车、精密机械、装备制造、军工等。德国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。
德国是欧洲最大经济体，全球国内生产总值第四大国（国际汇率），以及国内生产总值第五大国（购买力平价）。从工业革命时期以后，德国一直是日益全球化的经济的先驱，创新者和受益者。德国的经济政策基于社会市场经济的概念。德国是欧盟和欧元区的创始成员之一。凭借其在2012年1.516万亿美元的出口额，德国是世界第三大出口国。出口额占超过三分之一的国家输出。在2013年，德国在全球取得了2,700亿美元的贸易顺差，成为全球最大的资本输出国。
德国是世界上最大的褐煤生产国。 德国还含有丰富的木材，铁矿，钾肥，盐，铀，镍，铜和天然气。 德国的能源主要来源于化石燃料，其次是核电，类似生物质能的可再生能源（木材和生物燃料），风能，水能和太阳能。
服务业约贡献了GDP总量的70%，工业29.1%，农业0.9%。德国的多数产业在工业，特别是在汽车，机械，金属和化工品。
德国是世界第四经济大国。世界最有影响力的汽车品牌奔驰、宝马、奥迪、大众、保时捷都位于德国，著名汽车品牌欧宝也诞生在德国（现属于美国通用汽车集团）。汽车生产量仅次于中国、美国和日本，是全球最大的汽车生产国之一。
德国是世界贸易大国，同230多个国家和地区保持贸易关系。德国产品以品质精良著称，技术领先，做工细腻，但成本较高。德国出口业素以质量高、服务周到、交货准时而享誉世界。主要出口产品有汽车、机械产品、化学品、通讯技术、供配电设备和医学及化学设备。主要进口产品有化学品、汽车、石油天然气、机械、通讯技术和钢铁产品。主要贸易对象是西方工业国，其中进出口一半以上来自或销往欧盟国家。
德国的出口额2003年之后，连续六年保持世界第一出口大国地位。外贸长期顺差，2007年德国出口额达9691亿欧元。以企业营业额排名的财富世界500强排行榜中，有32家企业的总部设于德国。德国DAX指数则由30家市值最大的德国公司组成。德国具备专业技术的中小型企业也相当重要，约有1000家此类企业在各领域居领先地位而被认为是隐形冠军。2013年德国国内生产总值27376亿欧元，增长率0.4%，人均国内生产总值32280欧元。国民总收入21188亿欧元。
易车讯 近日，我们从相关渠道获悉，德国将成为氢能源国家，氢燃料电池车成为主力，作为对纯电动汽车的补充。这是此前德国联邦交通部长朔依尔向外界传达出的信息，表示该国即将成为一个步入氢能源时代的国家。
不久前，德国联邦交通部长朔依尔向外界表示：“德国即将成为一个步入氢能源时代的国家。目前有超过95%的运输交通仍然依赖于使用化石燃料。因此我们迫切需要将出行方式切换到可再生能源的车道上来。绿氢和燃料电池是所有运输介质中对纯电动汽车的最有力补充。今天，我们向着气候中和型交通迈出了重要的一步。”
上周五，德国联邦经济部与交通部共同通过了62个重大项目的立项，包括2吉瓦的电解水制绿色氢产能生产设备，相当于其国家氢战略在2030年产能达5吉瓦目标的40%。
德国政府的目标是成为全球领先的氢技术强国，为此将会提供超过80亿欧元的政府筹备金，以支持选中的62个德国国内项目，由此打造从氢能的生产、运输到工业应用的完整产业链。这些制氢项目的实施，有望在每年的工业生产中，减少数百万吨的二氧化碳排放。
因为俄罗斯是一个资源大国，几乎是可以控制着整个欧洲的资源，俄罗斯的油气也是很多欧洲国家的供应地。俄国的资源是比较丰富的，很多国家的国土面积比较小，所以都要依靠俄罗斯的资源出口。因为整个欧洲的能源都是比较匮乏的，但是俄罗斯的资源又非常的丰富，因为俄罗斯的国土资源面积非常的大，另一方面也是因为俄罗斯的地理环境非常的好，也一直都是欧洲很多国家的主要能源的供应地。
特别是像法国，德国这些欧洲国家和俄罗斯也有着长期的合作，俄罗斯也一直通过在海上建立的管道为德国输送能源，而且非常巧妙的避开了波兰和乌克兰。所以欧洲这些国家想要得到发展，他们肯定是没有办法离开俄罗斯所提供的能源的。虽然美国并不缺能人，但是他们肯定不会用这么低的价格把这些能源给卖出去，所以欧洲这些国家肯定不会去向美国购买能源的。
所以欧洲这些国家唯一能够以低廉的价格买到这些天然能源的国家就只有俄罗斯了，这也是很多国家都离不开俄能源的根本原因。因为现在基本上每一个国家想要得到发展，都必须要依靠天然能源，但是很多国家的国土面积都非常的小，基本上没有特别丰富的能源。虽然俄罗斯的人口数量并不是很多，但是国土面积一骑绝尘。所以肯定也是拥有着非常丰富的天然资源的，他们把这些天然的资源也非常低廉的价格向外销售，所以很多国家也是依靠俄罗斯的这些资源才得到发展的。
而且英国和法国这种国家本身就没有办法离开俄罗斯的天然气和石油资源，因为这对于一个国家的发展是至关重要的。如果停止使用俄罗斯的天然气和石油资源，对于国家的发展有着很大的影响，而且还很有可能会影响普通群众的日常生活。
