译自：2010年6月 【德国】 联邦经济与技术部 （www.bmwi.de）
　　编译：中国贸促会电子信息行业分会 姜传秀

[摘要]能源战略关系国计民生，德国政府将能源战略的重点放在技术创新上。德国经济和技术部委托弗劳恩霍夫(Fraunhofer)协会对德国的能源战略提供政策性规划建议。该公司组织了数百名专家历时近两年做出了这份“德国2050能源战略规划报告”。

一、目标和领域

　　能源技术的研究和开发是一个漫长的过程，而且能源产业的资金运转周期较长，使得创新技术投入使用的过程非常缓慢，所以能源市场的新需求不能得到及时的满足。在这一背景下，为了保证能源安全，德国经济与技术部于2008年夏发布了“以技术创新为重点的德国2050能源战略规划”招标公告。Frauenhofer协会获得了这项规划的研究任务。

　　这一规划的目的是：用全新的视角来审视目前的研发主题以及（如有必要的话）从公共支持的角度来确定新的研发主题。该规划将成为德国以研发为导向的政策的一部分，并为今后除核能以外的能源研究奠定优先地位。该规划是德国新能源研究项目的前奏。参与制定规划的是由德国多家科研机构和企业的代表们所组成的一个临时委员会。

　　从内容上来看，该规划涉及的是工业、企业、贸易、服务业和家庭的能源使用效率，新能源，能源储存，化石类能源的转化，电网，氢，燃料电池以及甲醇产业。这其中不包括交通领域的扶持项目。但包括与其相关的一些能源供应领域，如与电动汽车有关的电网以及与氢燃料和燃料电池汽车有关的准备工作。核裂变和聚变则不包括在内。

二、行动纲要

　　德国政府第五个国家能源研究计划中写到：“能源研究政策的任务是：为经济保驾护航，并在企业由于研发周期过长或者因为存在技术和经济风险而不能自己投入资金的前提下，为技术研发提供资金支持。”对新技术是否能够获得资金支持的评估主要看一下几点：某项技术在研发周期，风险性以及贡献成果上是否能够达到国家能源政策所确定的能源供应安全性、经济性、环保性、气候保护性的要求，以及是否有利于稳固德国经济在国际竞争中的地位。能源领域各项技术只有和能源政策目标（如气候保护规划）以及外部条件（如初级能源价格）相联系，才能判断其重要性有多大。所以，以德国未来四十年的能源产业和环境保护发展为计，有很多种关于未来发展的议题。这些议题概括如下：

　　1. “适度发展”。“适度发展”是指在现有的能源政策和能源产业的条件下，针对已经设立的气候保护目标和加大可再生能源的利用采取可能的行动。

　　2. “气候保护”。“气候保护”是指为减少二氧化碳的排放量而确定进一步的目标，采取进一步的行动。

　　3. “资源紧缺”。“资源紧缺”的概念是基于原材料紧缺而燃料价格过高的假设而得出的。

　　参与制定规划的除了临时委员会成员以外，还有来自研究，工业以及政治界的专家们。350多名能源专家参加过该项目的专业探讨会及双边访谈。2009年3月26日在柏林举行的“以技术创新为重点的德国2050能源战略规划”大会上，Fraunhofer协会向广大专业人士公布了有关研究的初步成果。由此引发的部分讨论和建议也被吸纳到了现在的版本中。

三、结论

　　临时委员会对绝大多数被推荐扶持的技术意见基本一致。但是，不是只有专家和政治家的共识才重要，公众的共识也非常重要。公众对新技术的接受度是将来的一项重要挑战，所以要未雨绸缪。

　　1. 发电领域

　　电气技术扮演着越来越重要的角色。化石能源发电领域的技术研发被列入优先扶持。要重点突破如何提高发电站的发电效率。新材料的研发以及各种材料的综合利用是实现提高发电效率的关键。此结论一方面适用于用蒸汽发电的煤电厂（如800度常规燃煤电厂）。另一方面，为了使汽轮机和蒸汽轮机组合电站的涡轮机入流温度进一步提高，需要对冷却技术和相关材料进行创新。还要为提高能源效率和降低成本开辟新的途径（比如用材料来进行模拟研发）。除了已经确定的技术线路以外，一些其他的技术概念因其具有高效潜力以及其他的优点（如组合发电）也备受关注（如燃煤组合式发电站）。除此以外，还有几种具有很大节能潜力的发电模式（如大型混合发电站，多种蒸汽发电等等）。这些发电模式的真正投产还有待时日，将随着材料工程的发展而进一步考证。总之，技术研发是重中之重，因为研发从根本上决定了技术使用。

　　今后需要加大能源储存和电网等领域的研究。电网基础设施及其部件的技术需要进行跨部门的公共研发。国家正在全力发展的新能源以及相关不稳定能源的储存（即时间上空间上非常多变的电力供应）表明，电力供应基础设施的现代化建设是非常必要的，其目的是更有效的开发利用。此外，新的公司管理战略模式的开发也是迫切需要解决的问题。

　　电网（如智能电网，实用低压/中压电网）和直交流混合电网因其巨大的研发潜力而排在较高的优先位置上。在电网联网领域，公共研发资金应该对提高系统监测能力的研发提供支持。尤其重要的是对电力生产自动化（如本地智能电网）、新型管理和控制概念的研究，特别是对整体系统分析和硬件测试的研究。需要进一步完善电网政策和标准，以便为有关电网技术的研发保驾护航。在直交流混合电网的研发方面应该加大电力组件的开发力度，尤其是对与电力效率相关的元件以及多终端直流电站这样的发电站概念的开发。所以对于交流电网的整合，转化以及运营的系统性分析研究具有重要意义。

　　2. 可再生能源领域

　　可再生能源以及工业、企业、贸易、服务业和家庭的能源利用效率与“适度发展”以及“气候保护”和“资源短缺”都密切相关。因为可再生能源和提高能源效率可以解决上述三个问题，所以建议将其和化石燃料发电一起列入扶持重点。

　　为可再生能源设置的扶持范围应该比较广泛，重点是离岸风能、光伏发电、太阳能加热和冷却以及生物燃气。风能发电其他需要研究的方面是风力条件（如遥感风翼，短期预报以及将其运用到发电，系统供电，和离岸风能气象中），风力发电站（对对不稳定的空气动力学和声学的研究，对深水中风力装置的支撑结构的研究，对接口系统以及生态的相关研究）和入网（将所发电力接入供电系统中）。光伏发电方面应该重点支持的研究领域包括提高转化效率，通过改善材料来提高装置的使用寿命，新材料的开发，保证高产量和高收益的工业生产的综合开发以及智能光伏集成系统。在太阳热能利用方面，以新材料开发为重点的材料基础研究（包括吸附和吸收材料）非常必要。另外，还应进一步研究创新热量传输系统以及功率等级较小（小于10千万）的冷却机。这方面一个比较重要的事项是开发高密度能量的蓄热技术。在生物燃气利用方面比较重要的是继续推进公众对生物燃气的了解和预先处理，生物气体的提纯和使用以及生物沼气生产过程的封装。在地热发电领域，未来数年要对非常规地热系统（EGS）以及最少在两个（中等深度，高温，地下矿产不多的）试点的地热系统，进行从勘探到能量获取技术可行性的整体演示。继续对高压矿床进行研究的目的必须是为了确保矿产开采的持续性，供需平衡性以及规划安全性。

　　3. 能源效率领域

　　在能源效率领域的研发重点要落在工业企业、贸易、服务业等部门的资源利用效率、能源密集型产业及各项横向技术。资源有效利用战略中的重要研发领域包括汽车行业和机械制造业的循环利用，次级原材料使用，轻型制造以及提高其他各行业的原材料利用率。在化学工业方面，对生物原料的使用的研究开发也非常重要，而其中的关键是生物炼制技术。在能源密集型产业方面（钢铁业，水泥业，造纸业和非铁金属业）应该侧重于对生产过程的逐步改善。长期来看，要创新生产过程。催化技术和原材料分离提取技术也是研发重点。在横向技术（如电力驱动装置）方面，主要还是对具体的问题（如系统优化）的研发。利用余热发电具有很大的研发需求，首先要对余热发电潜力进行分析。

　　4. 建筑节能领域

　　建筑节能方面的研发仍然需要大量的支出。这个领域的一些研发主题包括“建筑技术”，“建筑装修技术”，“建筑过程”研究（包括“设计和建造过程”）。公共研发政策的重点应该落在技术体系方面的问题上。尽管建筑节能和能源政策具有很大的相关性，但目前德国在这方面的研发预算却相对较低，因为原则上来说，它是一个建筑行业和技术行业相交叉的领域。在上述所有领域中都有风险高，时间长的研发项目，包括材料工业，新工艺，特色产业和复杂的系统工程，比如多功能幕墙。多领域交叉研发的主题包括相关规则的制定，企业管理，质量安全，新型评估方法（如对有效能的评估）以及对将产品打入市场的最佳支持方法的示范和监测（包括供暖，制冷，照明，低Ex系统等）。

　　5. 能源储存领域

　　在能源储存方面，具有大型储存功率的空气压缩蓄能电站（A-CAES）和氢储存发电厂（H2的热电联产）以及具有中等储存功率的液流电池、电动汽车所用的锂电池对德国以及整个欧洲来说都有着巨大的研发潜力。排在其后的研发领域是热能储存和固定应用的锂电池。此外，短期储能技术，如飞轮和双层电容器也具有很好的研发前景。

　　氢的生产和运输技术在德国当前资源短缺的情况下可以降低化石能源的进口依赖度，在气候变化面前可以帮助我们达到降低交通运输过程中温室气体排放的目的。所以，只产生少量二氧化碳或者根本不产生二氧化碳的氢气产品应列为公共研发的重点。还有一个关键性的研发主题：风-氢气-系统（如关于电站优化的碱性电解和PEM电解方面的研发，对于发电峰值、电站在应对负载变化方面的灵活性的考量，对大型氢气储藏装置以及冷凝器安装的系统分析）。在可再生氢气的生产方面，生物质气化（工艺的改善，新材料的运用，氢气质量的保证以及产量峰值的预测）是一个重要的研发主题，从长远来看，通过太阳热来制造甲烷的工艺也是这方面的一个非常重要的研发主题。另外，从长远来看，热化学氢气生产也应引起重视。以高温电解为研发重点的高效电解的进一步发展也应受到重视，其研发主题主要涉及到材料领域和大型蒸汽发生器的耦合领域。

　　6. 其他领域

　　其他的研发主题和当前的形式密切相关，并对某些框架条件具有重要的保障作用。这里需要提到的是二氧化碳的捕获和储存。这项技术在一片保护气候的形势下将扮演重要角色。这方面主要的研发课题是二氧化碳储存（如地质性储存，地质变化过程模拟等）和分离（包括洗涤溶液，膜片使用和纯度要求）。除了技术方面的改进，还应该考虑市场能否接纳的问题，因为这决定了这方面的市场渗透是否能够成功。

　　该报告对甲醇经济也进行了调查研究，并认为甲醛作为一项过渡技术与能源战略的相关性不大。这里所说的甲醛技术包括将CH4直接氧化成CH3OH，试管光合作用和甲醇燃料电池的研发。

单位动态

工作动态

会展相关

展会动态

展会服务

行业资讯

IT国际快讯

市场动态

政策信息

重要课题

专家观点

两学一做专题动态

做合格党员

能源所

十九大精神

十九大精神置顶

工业设计展

党史学习教育中央精神