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編按:
本文整理目前德國在溫室氣體排放和能源轉型的成績與挑戰,分析德國是如何建立自己的減量目標,以及德國目標與歐盟目標之間的關係,並回顧德國現況排放的情況與歷史脈絡。
全球僅有少數國家以國內法明文規定,應於2050年或在此之前實現氣候中和目標,德國就是其中之一。身為歐盟領頭羊的德國,力求在2050年實現氣候中和,這項挑戰非常嚴峻。
若要實現減排目標,德國就必須善用減排的利器,即全面佈署再生能源,並減少能源消耗,同時應要求德國經濟體內所有部門停止使用化石燃料。德國為此特別制定一系列的能源轉型目標,擴大再生能源,並降低能源需求。到2022年,再生能源在德國電力消費的比重已達47%。然而,現今再生能源發展的情況,仍不足以實現德國的氣候目標。但為了因應嚴峻的溫室氣體減量挑戰,德國達成脫煤、減碳的期程應從2038年提前至2030年。這意味著,德國必須大規模佈建風力發電和太陽能光電,但德國在降低整體能源需求的目標上,進展就相對緩慢。儘管德國設法要使經濟成長與溫室氣體排放量的增幅,兩者脫鉤,但過去30年的趨勢顯示,要減少排放量,落實德國的氣候目標,繼續推動重大變革是勢在必行。
德國在今年四月淘汰核能,也逐步減少對於化石燃料的依賴,面對氣候危機與所剩不多的淨零時限,德國要如何達到淨零轉型的挑戰?我們可以透過法令、政策與數據了解德國轉型經驗,給台灣的淨零政策提供反思與參考。
本文整理自Germany’s greenhouse gas emissions and energy transition targets一文,原載於2023年4月4 的潔淨能源網絡(Clean Energy Wire)。
作者:Kerstine Appunn、Freja Eriksen、Julian Wettengel
這篇文章概述了德國的溫室氣體排放量以及政府的能源轉型目標。引用研究的資料是依照德國聯邦環境局所公佈的排放數據,更新至2022年。
德國的國家氣候目標
德國所設定的目標是於2045年實現溫室氣體中和,其中,初步目標,是相較於1990年的水平,2030年的排放量水平應至少降低65%,到2040年時則應減少88%。
德國於2019年首次通過國家氣候法,之後再於2021年修訂該法,明文確定工業和運輸等各個部門,自此以後直至2030年的年度減排目標。這些目標與歐洲溫室氣體減排計劃大抵符合。
如果未能達成目標或進度超前,依照法律規定,此類差距將平均分攤到該產業之後的年度排放預算,直至2030年與其後。法律並明文規定,2040年與2045年的目標,這使得德國國家氣候目標的設定可以繼續前進,但不許目標降低。
德國國家氣候法並規定,將於2024年設定2030年後的新排放預算,該等排放預算必須符合法律的目標以及歐盟所定的要求,也就是必須在2050年實現氣候中和。
上圖顯示,自1990年至2022年間,德國各部門的溫室氣體排放量以及自2020年至2030年間的排放預算。
全球僅有少數幾個國家以國內法明文規定,該國應於2050年或在此之前實現氣候中和目標,德國就是其中之一。歐盟決定於其2021年氣候法,納入2050年目標。目前全球約莫有40個國家,或以立法方式或列入政策目標,公開承諾在2050年實現淨零排放。
這類國家中有許多僅就二氧化碳排放量制定減排目標。相較之下,歐盟和德國的目標則涵蓋所有溫室氣體,這也是德國與其他國家目標的區別。在德國的國家氣候法中,「淨溫室氣體中和」是指在「溫室氣體的人為排放的源頭」與「以碳匯清除此類氣體」兩者間,達成平衡。
2050年淨零目標,是來自於2018年所提出聯合國政府間氣候變遷專門委員會的呼籲:為了使全球升溫控制在1.5°C的範圍,全球人為製造的二氧化碳淨排放量,應於未來30年內達到「淨零」。
德國目標與歐洲目標彼此關聯
德國的氣候目標是源自於歐盟的溫室氣體減排計畫。歐盟決定加嚴2030年的目標(至負55%)。身為歐盟領頭羊國家的德國,力求在2050年實現氣候中和,目前正針對氣候和能源立法,展開談判。可以預期歐盟層面的改革會自2022年至2023年間,牽動德國政策走向,並在歐盟境內設定較嚴格的目標。在此之前,我們先認識一下歐盟的政策現況:
歐盟排放交易體系(EU Emissions Trading System,EU ETS)是一個於其境內建立總量管制的機制,由各個會員國自行提出排放許可權的數字,再經由歐盟執委會批准。 因此一體系為市場機制,在設定總量的過程,遂一再受到各國政府與跨國企業的競合、遊說、角力所影響。
歐盟排放交易體系是以「限額與交易」的方法,來涵蓋發電、能源密集型產業和民用航空的排放。歐盟並就每年允許排放溫室氣體污染物之量,設定上限。這是指,企業所排放的每噸二氧化碳,都必須遵守排放配額。企業應取得或購得相關許可,並且可於市場上轉讓、購買這類許可。如果排放的二氧化碳超出排放配額所容許的上限,企業則將面臨每噸100 歐元的罰鍰。
接近60%的歐盟境內總排放量,是受到遍及歐盟範圍的《減量責任分配條例》(Effort Sharing Regulation)所限制。這包括運輸、住商、廢棄物,以及部分小型工業和農業,不過該條例並未涵蓋林業和其他土地使用(Land use, land-use change, and forestry, LULUCF)的排放,因這類排放並不在歐盟排放交易體系所管轄的範圍內。
根據該法規,相較於2005年的水平,歐盟各個會員國在2020年和2030年時,必須就歐盟境內整體減排10%和30%,做出明確的貢獻。然而,各國的貢獻取決於其相對財富的多寡。這是指,相較於波蘭等中歐/東歐開發中國家,身為工業強國的德國必須承擔更多的責任。
德國所分配到的國家減量責任目標,是到2020年為負14%,在2030年則為負38%。《減量責任分配條例》也規範,自2021年至2030年間年度排放預算(annual emission budgets, AEAs),應遵循線性減排路線。德國的氣候目標與部門排放預算就是此規範訂定。
若有會員國未能達成原訂的年度減排目標,則必須就此提出「補救行動計畫」。因此,若減量未能達成目標,會使德國必須要以較高的成本從其他會員國購買排放配額。
溫室氣體排放的現況
相較於前一年度,德國在2022年的溫室氣體排放量略微下降2%。初步數據顯示,在俄羅斯入侵烏克蘭後所引發的能源危機期間,德國的煤炭使用量上升,這使得能源部門的排放量增加。不過,能源價格的居高不下,則是壓抑了工業部門的排放量。德國聯邦環境局(The Umweltbundesamt,UBA)直指,目前減排的力道並不足以使德國實現2030年的氣候目標。不過,相較於1990年,德國的排放量已經減少了40.4%。
簡言之,相較於1990年的水平,為了實現德國的減少溫室氣體排放量的目標,在2020年必須減量40%,在2050年,則必須達成減量80%至95%的目標。
要實現2020年目標,德國必須要自2014年至2020年間使溫室氣體排放量平均每年下降3.2%。而要想實現2050年的目標,德國自2014年起年均減量的比率則必須達到3.5%。這項挑戰非常嚴峻,因為每年的溫室氣體減量的比率,必須要等同於德國所創下較佳的歷史紀錄,且持續至2050年。 下列圖表為德國溫室氣體排放的最新詳細數據,由聯邦環境局所提供。
德國能源轉型目標
若要實現減排目標,德國就必須善用減排的利器,即全面佈署再生能源,並減少能源消耗,同時應要求德國經濟體內所有部門停止使用化石燃料。德國為此特別制定一系列的能源轉型目標,擴大再生能源,並降低能源需求。
以上表格,為負責監督德國能源轉型進展的專家委員會,就達成2020/22年目標,所提出的各項評比的條列摘要。該委員會於2021年3月建議,德國必須快速提升國家氣候和能源目標,以期符合歐盟範圍內的新設目標。專家群體並就能源轉型的種種現況,給予不同的評價。
再生能源目標
德國在擴大再生能源之事取得重大進展。自2000年該國再生能源法(Erneuerbare-Energien-Gesetz,EEG)推動支持支付以來,再生能源已從早先的尚未普及的利基技術(較小眾的技術),轉變成為電力結構中的主導技術。到2022年,再生能源在德國電力消費的比重已達47%。
然而,現今再生能源發展的情況,仍不足以實現德國的氣候目標。由社民黨、綠黨、自民黨所組成的執政聯盟於2022年指出,由於先前佈建再生能源的進度落後,此後必須再強化擴張再生能源的力道。
德國目前的目標,是於2030年提升再生能源在電力消費的佔比到80%。該國原先計劃於再生能源法中明定,應於2035年達成供應電力時,幾乎不產生溫室氣體的目標。但為了因應嚴峻的溫室氣體減量的挑戰,德國法律的要求必須更為嚴格:「完成淘汰煤炭後,未來的目標,是必須在德國的電力供應,達成溫室氣體中和」。政府表示,德國達成脫煤、減碳的期程應從2038年提前至2030年。
這意味著,德國必須大規模佈建風力發電和太陽能光電。德國的目標是於2030年,使其陸域風電裝置容量加倍,在2030年達到115GW,到2040年則必須達成160GW。至於離岸風電的裝置容量則應增加到至少30GW,到2035年應達到40GW,到2045年則應達到70GW。這些目標遠高於2022年時離岸風電的裝置容量大約為8GW的現況。德國同時規劃,太陽能光電的總裝置容量應於2030年時達到215GW,並於2040年達成400 GW。
再生能源在2022年時,佔最終能源消費總量的比重為20.3%(2020年的目標為18%)。德國的佔比領先部分的工業化國家。這裡必須說明,水力發電在德國的能源結構佔比相對低,該國絕大部分再生能源係由風力發電、太陽能光電和生質能發電所產生。德國在2016年的水力發電裝置容量為11,258MW,其中抽水蓄能裝置容量大約為6,806MW。同年,該國水力發電廠發電量為21.5TWh,約佔該國總發電量的3%。德國水力發電的潛力,已幾近全數開發,未來成長空間十分有限。近年來,該國水力發電量的提升,是因為從現有設施的改造升級而得。
能源效率的目標
相較於該國再生能源目標,德國在降低整體能源需求的目標上,進展就相對緩慢。提升能源效率,常被視為能源轉型的主要支柱,此事之於實現2045年的氣候中和目標至關重要。不過,大規模節能之事,例如經由改造現有建築物的隔熱、固定耗能設備、空調、 照明、外殼,或在不同產業導入新進且昂貴的技術,可能會使人望之卻步。若非群策群力,恐怕很難看見成果,迄今此事的社會接受度並不高。
德國政府所設的目標是於2023年通過能源效率法。該法會依2030年、2040年和2045年等不同階段,設定初級能源和最終能源的能源效率目標,使該國目標合於歐盟能源效率指令修正案所定的要求。相較於2008年,政府的目標是於2030年減少26.5%的最終能源消耗。這是指最終能源消耗應降至1,867TWh。
根據先前的目標,相較於2008年的初級能源消耗,到2020年時初級能源消耗應達成減量20%的目標。不過,即使新冠肺炎疫情大流行造成嚴重的經濟衰退,初級能源消耗也僅僅降低17.3%(在2022年為負17.7%)。
歷史背景下的排放
若我們回顧德國自1850年以來的歷史排放記錄,便會發現該國的溫室氣體排放量,受到經濟情勢變動,以及戰爭、和平更迭所影響。
第一次世界大戰後,1920年代和1930年代期間,經濟和政治危機接踵而來,明顯影響德國的總體排放量,第二次世界大戰的爆發和結束也是如此。除了前述非常時期,德國的溫室氣體排放量一直持續攀升,並在1979年時達到排放13.9 億噸二氧化碳當量的高峰。
德國在2019年所排放的二氧化碳當量為810百萬公噸。2020年排放二氧化碳當量大約為730百萬公噸。到2030的目標是543百萬公噸。2050年則為德國所定的氣候中和的目標年度。
自1990年國際參考年度算起,排放量就逐漸下降。德國會在1990年取得先機,係因當時柏林圍牆倒塌,東西德統一後,東德工業和電力部門的衰落,造成二氧化碳的排放減少(這是所謂的「塌牆效益」)。德國於2009年受到經濟危機衝突,造成企業生產劇減,相較於前一年,排放量下跌6.9%。然而,在接下來的幾年裡,德國所冀望的排放量呈現下降趨勢之事,並未實現。一如上圖的圖說與前文的內容,首次排放估計顯示,疫情流行與持續,可能影響2020年與之後幾年的排放趨勢。
就德國的過往排放量和現今的排放目標間兩相比較,降低的年度排放量仍有待持續努力。
- 德國必須在2020年時達成該國在1953年或1941年的排放水平。
- 德國在2030年必須減少排放量到近於1948年或1907年水平。
儘管德國想方設法要使(依據國內生產毛額所衡量的)經濟成長與溫室氣體排放量的增幅,兩者脫鉤,但過去30年的趨勢顯示,要減少排放量,落實德國的氣候目標,繼續推動重大變革是勢在必行。
自2019年至2050年的31年內,德國必須減少相當於自1854年至1954/1955年間長達百年期間所增加的排放量。
1855年正是德國工業革命起步的年度。在普魯士王國分立的各邦,頭一次組成關稅同盟,其中包括今日的波蘭與捷克共和國的部分地區(本文所用的數據,係依照當時該國領土範圍內所產生排放量為準)。
關稅同盟所涵蓋的地區總人口大約為3,200萬,人數並不到德國目前大約有8,200萬人口數的一半。該國的煤礦區成為最早期的工業中心,例如萊茵魯爾區和薩克森邦,由於醫療服務和衛生方面的進展,人口因而得以持續成長。
來自農業部門的排放量仍然舉足輕重,佔比為21.6%。高達62.5%的排放量則源於使用能源,只有1.4%排放量是由工業過程所產生。儘管鐵路旅行相當發達(德國在19世紀所興建的國內軌道,就長達50,000公里),但馬車仍是當時最常見的短途貨運方式,而人們常以馬車移動或是選擇步行。
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