解讀德國生物質(zhì)能的長期前景和角色

Nora Szarka, Marcus Eichhorn, Ronny Kittler, Alberto Bezama, Daniela Thran

(Deutsches Biomasseforschungszentrum, Helmholtz Centre for Environmental Research,Leipzig, Germany)

1 引言

德國一直致力于發(fā)展和實施高效和環(huán)境友好型的能源系統(tǒng)，其特色是競爭性的能源價格。與此同時，德國努力保持高水平生活和經(jīng)濟繁榮?？稍偕茉丛诘聡茉唇Y(jié)構(gòu)中的比例不斷增長：可再生電力從2010年的16.4%上漲到2014年的26.2%,減少了1.57億噸二氧化碳排放量。

2011年日本福島發(fā)生核泄漏事件以后，德國政府對核能的態(tài)度發(fā)生了轉(zhuǎn)變，通過了一項核能法修正案，德國議會也通過一項法案，計劃到2022年淘汰所有核能。2011年，德國通過一系列法律，支持實行《能源方案》，通過提供必要的手段和方法，實現(xiàn)德國能源系統(tǒng)的過渡(又稱為“能源轉(zhuǎn)型”)。

因此，德國能源系統(tǒng)開始了中短期的轉(zhuǎn)型，有望到2050年實現(xiàn)100%可再生電力。盡管政治層面希望實現(xiàn)上述目標(biāo)，但存在一些意見分歧，特別是在以下幾個方面：1)未來能源系統(tǒng)的構(gòu)成方式；2)各種可再生能源在整個結(jié)構(gòu)中的比重；3)為了到達預(yù)期目標(biāo)需要推動何種技術(shù)的發(fā)展。

為了闡明這些問題，探討廣泛的發(fā)展選擇，德國政府、環(huán)境組織、以及能源領(lǐng)域的利益相關(guān)者們發(fā)起了各種獨立的能源前景研究。從總體上看，這些前景描述了未來的發(fā)展?jié)摿?，特別在以下方面是有用的工具：1)在具體假設(shè)下評估能源領(lǐng)域或能源系統(tǒng)的發(fā)展；2)討論不同的能源未來；3)整合不同學(xué)科的知識和利益相關(guān)者；4)指導(dǎo)和監(jiān)督政治決策。

與探索性前景一樣，能源前景能夠評估廣泛的未來能源選擇，從而支持政策目標(biāo)的發(fā)展。在政治決策過程中，會運用另一種類型的前景，即目標(biāo)前景，分析如何實現(xiàn)一系列目標(biāo)，以及在具體時間節(jié)點上目標(biāo)的實現(xiàn)率。因此，可以從主要問題、目標(biāo)、方法和細節(jié)等角度分析任何具體前景的特征。

在各種可再生能源中，生物質(zhì)能，即通過生物質(zhì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的能源，在德國扮演著關(guān)鍵性角色，占德國可再生能源的三分之二。生物質(zhì)能夠轉(zhuǎn)化成所有最終能源形式—電、熱、和生物燃料。這也意味著生物質(zhì)資源、轉(zhuǎn)化技術(shù)和路徑多種多樣。生物質(zhì)能的特點是關(guān)于它的政策多元且變化多樣，決策框架和利益相關(guān)者眾多。

近年來，大規(guī)模使用生物質(zhì)已經(jīng)成為國家生物質(zhì)利用政策的重要財富，目標(biāo)是對生物質(zhì)進行階梯式高值化利用。在這一背景下，這些前景中的另一個要素就是現(xiàn)有生物質(zhì)的總量、質(zhì)量和分布。德國國家級生物經(jīng)濟戰(zhàn)略和路線圖中都體現(xiàn)了要推動生物質(zhì)階梯式高值化利用。生物質(zhì)能的角色轉(zhuǎn)向高值化利用對戰(zhàn)略、基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)發(fā)展具有重要影響，但具體是什么樣的影響尚不清晰，這一轉(zhuǎn)變應(yīng)該納入長期能源規(guī)劃中。

由于多種因素，深刻理解和直接解讀現(xiàn)有前景研究中得出的結(jié)論很難。國際能源署可再生能源技術(shù)部署機構(gòu)的執(zhí)行委員會(IEA-RETD)承認需要特定的指導(dǎo)框架來解讀能源前景。最近該機構(gòu)公布了一項能源前景指導(dǎo)，旨在提高決策者們理解、評估和解讀模式的能力，包括每個前景背后的動力、價值以及結(jié)論。

因此，本論文回顧分析了的8個在德國展開的研究，描述、分析、比較和闡釋生物質(zhì)能在國家能源系統(tǒng)中的地位，目標(biāo)是更好地理解能源前景，提高其透明度，解讀2050年生物質(zhì)的角色。

2 方法

對重點關(guān)于德國能源轉(zhuǎn)型和《能源方案》目標(biāo)(減少二氧化碳排放和提高可再生能源的比重)的能源前景進行綜述研究。另外，對國際能源前景進行綜述研究，旨在與國內(nèi)研究進行對比。這些經(jīng)過篩選的研究發(fā)表于2007年至2012年期間。然后進行二次篩選，從時間框架(到2050年即長期)、科學(xué)可信度(應(yīng)用的分析工具和假設(shè))、生物質(zhì)能領(lǐng)域的比較信息等方面評估這些研究。為了考慮不同的動機背景，我們包括了公共機構(gòu)、研究機構(gòu)、非政府機構(gòu)和能源行業(yè)自身展開的研究。因此，我們從8個研究中選取了18個常規(guī)和探索性能源前景，包括以下：

(1)《信號和路標(biāo)：殼牌能源前景研究2050》-殼牌(Shell)2011，旨在從能源行業(yè)的角度評估世界能源系統(tǒng)。殼牌率先開展基于可行性的前景研究，討論了過去40年的復(fù)雜性和不確定性，把前景發(fā)展成為支持企業(yè)決策的工具，并且根據(jù)合理的假設(shè)和量化，分析長期趨勢，研究中的大多數(shù)參數(shù)能在德國獲得。

(2)《能源技術(shù)展望—2050前景和戰(zhàn)略》-國際能源署(IEA)2008，這是第二個國際參照，值得一提的是該研究包含了關(guān)于生物質(zhì)能技術(shù)和運用的詳細且有區(qū)別的數(shù)據(jù)，還包含德國的具體數(shù)據(jù)。

(3)《2050能源目標(biāo)：100%可再生能源發(fā)電》-德國聯(lián)邦環(huán)境署(UBA)2010和《通向100%可再生電力系統(tǒng)》-德國環(huán)境咨詢委員會(SRU)2011，這兩個研究代表電力領(lǐng)域，我們能分析不同動機背景的國內(nèi)機構(gòu)展開的前景研究。

(4)選擇4個研究代表整個能源系統(tǒng)。《從歐洲和全球發(fā)展情況看德國可再生能源長期前景和戰(zhàn)略-先鋒研究2011》-德國宇航中心(DLR)和《德國政府能源政策方案》- 德國聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部(BMWi)。這兩個研究旨在探索達到德國政府和《能源方案》目標(biāo)的不同方式。該研究的委托機構(gòu)是德國聯(lián)邦環(huán)境、自然保護和核安全部(BMU)和德國聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部(BMWi)。

(5)分析兩個最具影響力的環(huán)境組織世界自然基金會(WWF)和綠色和平組織(Greenpeace)開展的研究。政府研究的重點為是達到特定目標(biāo)，而世界自然基金會和綠色和平組織則為能源轉(zhuǎn)型描繪了更具野心的藍圖。世界自然基金會發(fā)起了《藍圖德國—2050年氣候安全戰(zhàn)略》-世界自然基金會2009，探討了進一步節(jié)約能源，減少溫室氣體排放的能源政策方案。

(6)此外，由于政治和社會層面對德國碳捕獲和儲存技術(shù)(CCS)的熱烈討論，本研究分析了使用碳捕獲和儲存技術(shù)和未使用該技術(shù)的前景。綠色和平組織發(fā)布了最雄心勃勃的能源系統(tǒng)研究，名為《氣候保護：計劃B—2050國家能源方案》- 綠色和平組織2009?；谀茉凑叻桨负推渌墓俜窖芯?，綠色和平組織提出了一項前景，計劃逐漸淘汰核能和煤電廠。

表1總結(jié)了選定的各前景，包括它們的規(guī)模、范圍、前景類型(探索型或目標(biāo)型)、使用的模式和主要目標(biāo)。

通過選擇、確定、量化、解釋四個與生物質(zhì)能相關(guān)的指標(biāo)和五個典型的能源系統(tǒng)指標(biāo)對選定的前景進行比較研究，也考慮否能獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

文章為了重點討論生物質(zhì)能系統(tǒng)，并列出比較分析的結(jié)論和選擇的能源系統(tǒng)指標(biāo)。

生物質(zhì)能發(fā)展的關(guān)鍵是能否獲得生物質(zhì)資源撐未來的能源需求。由于德國致力于不依賴進口生物質(zhì)，所以應(yīng)該考慮德國國內(nèi)資源的潛力。因此，選擇“國內(nèi)生物質(zhì)潛力”這一指標(biāo)用以區(qū)分各前景中的國內(nèi)生物質(zhì)總量。

另外，本研究的主要目標(biāo)之一是展示和分析生物質(zhì)在各種最終能源形式中的角色(即電、熱、交通)，所以本研究也選擇了“生物質(zhì)占最終能源消耗中的比重”這一指標(biāo)。由于其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)不充足分，所以重點放在交通領(lǐng)域，代表指標(biāo)是“交通領(lǐng)域中的生物燃料”。最后，“最終能源領(lǐng)域中的生物質(zhì)分布”這一指標(biāo)，描繪出未來生物質(zhì)在電、熱和交通領(lǐng)域的使用情況。

表1 選取前景的特征

最后分析這些指標(biāo)、假設(shè)和研究框架，并為前景使用者提供建議。

3 結(jié)論

3.1 長期能源前景中生物質(zhì)能系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展

3.1.1 總體分析

目前，在德國和歐洲生物經(jīng)濟和生物質(zhì)能的討論中，生物質(zhì)能系統(tǒng)對于對減少溫室氣體排放和需求驅(qū)動型供應(yīng)的潛力一直都是討論的焦點。直到20世紀(jì)90年代，德國的能源系統(tǒng)幾乎完全建立于化石燃料和核能之上。從那時起，幾項法案開始生效，例如1991年的強制上網(wǎng)制(FIL)《可再生能源法》(EEG)和其修正案。該法案的結(jié)果之一是提高了生物質(zhì)能源的使用。2010年生物質(zhì)能占總體能源消耗的7.7%，占德國最終可再生能源消耗的70%。圖1顯示了自1990年以來德國生物質(zhì)能使用的發(fā)展。

圖1 1990～2010年德國生物質(zhì)能利用的發(fā)展

生物能原料豐富多樣(能源作物、廢棄物和副產(chǎn)品)，轉(zhuǎn)化技術(shù)也多種多樣，包括熱化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)等技術(shù)，因此生物質(zhì)能有潛力支持所有用途(電、熱、交通)。生物質(zhì)能在電力領(lǐng)域的主要潛力是穩(wěn)定電力系統(tǒng)。生物質(zhì)能可以靈活使用，彌補發(fā)電來源波動的系統(tǒng)，例如風(fēng)能和光電能。此外，通過使用熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)，生物質(zhì)能能夠同時產(chǎn)生熱和電。提高熱電聯(lián)產(chǎn)能大大提高效率，特別是提高家庭微型熱電聯(lián)產(chǎn)工程的效率。在交通領(lǐng)域，可再生燃料可能會在航空扮演重要角色。國際意愿和監(jiān)管機制是發(fā)展的關(guān)鍵動力。例如，國際航空運輸協(xié)會(IATA)的目標(biāo)是到2050年，國際航空排放將比2005年減少50%。從這方面來說，生物燃料的作用至關(guān)重要，因為在歐盟歐洲碳排放交易體系下，生物燃料飛機為零排放。另外，《歐盟燃料質(zhì)量指令》的目標(biāo)是到2020年減少所有交通運輸領(lǐng)域的溫室氣體排放6%(與2010年水平相比)。另一方面，德國計劃到2050年10%的飛機燃料為生物燃料。

在《2030國家生物經(jīng)濟研究戰(zhàn)略》和《國家生物經(jīng)濟政策戰(zhàn)略》中，德國政府列出了生物質(zhì)將來的應(yīng)用領(lǐng)域。把生物質(zhì)運用于生物行業(yè)產(chǎn)品中，例如平臺化合物和肥料很具前瞻性。

3.1.2 具體分析《信號和路標(biāo)：殼牌能源前景研究2050》

在殼牌(Shell)的信號和路標(biāo)研究中，沒有涉及全球生物質(zhì)潛力，但是涉及了主要的生物質(zhì)能源需求：在攀登前景中，到2050年，初級能源將達到131000拍焦(人均14.6吉焦)，在藍圖前景中，生物質(zhì)將達到57000拍焦(人均6.3吉焦)。研究沒有詳細區(qū)分使用的生物質(zhì)類型，但預(yù)測了生物質(zhì)將來的地位，認為生物燃料將得到大力發(fā)展，特別是作為液體燃料應(yīng)用于交通運輸。第一代生物燃料(主要從糧食作物中獲得例如谷物、甜菜、油籽中獲得)與食物生產(chǎn)發(fā)生沖突，導(dǎo)致食物價格上漲。此外，歐盟糧食作物短缺，增加進口，又會加劇出口國的森林砍伐和退化。為了應(yīng)對這一情況，第二代生物燃料(從非食物生物質(zhì)中獲得的生物燃料例如木質(zhì)纖維素)技術(shù)得到推廣，這將改善2020年之后的情況，特別對于經(jīng)濟合作與發(fā)展組織成員國來說更是如此。與此同時，更多使用廢棄物和農(nóng)業(yè)廢渣意味著新的生物質(zhì)作物認證系統(tǒng)即將出現(xiàn)。

3.1.3 具體分析《能源技術(shù)展望—2050前景和戰(zhàn)略》

國際能源署(IEA)的研究《能源技術(shù)展望2008》預(yù)計生物質(zhì)的潛力在90艾焦和150艾焦之間。在行動地圖前景中，預(yù)計對生物質(zhì)的需求將達到每年120艾焦，BLUE Map前景中將達到150艾焦，每年的底線是90艾焦。在藍色地圖前景中，到2050年，生物質(zhì)將成為最重要的可再生能源，其使用量將翻兩番，占世界初級能源的23%(每年3604百萬噸油當(dāng)量)。其中一半的生物質(zhì)來源于作物和森林廢棄物，另一半則來源于專門種植的能源作物。為了滿足藍色地圖前景中預(yù)測的生物質(zhì)需求，需要3.75億公頃至7.5億公頃土地(假設(shè)平均每公頃土地的產(chǎn)干物質(zhì)生物質(zhì)產(chǎn)量5到10噸)，這大概占總共60億公頃農(nóng)業(yè)用地的3%～4%。其中，大約1.6億公頃將用于生物燃料(藍色地圖前景)。生物燃料主要用于商業(yè)道路交通、航運和航空領(lǐng)域等燃料選擇有限的領(lǐng)域。國際能源署預(yù)測到2050年生物航空燃料將占27%，或6.5艾焦(藍色地圖前景)。預(yù)計航空業(yè)將率先發(fā)展和試用生物航空燃料混合，這也將納入歐盟排放交易體系。

個人交通領(lǐng)域，藍色地圖前景預(yù)計替代性系統(tǒng)將有很強的市場滲透力。到2050年，會有約10億燃料電池或電動車。700百萬噸油當(dāng)量將轉(zhuǎn)化成每年2450太瓦時電。在使用的生物質(zhì)中，21%將會被混合燃燒，其余的會用在其他途徑?？傮w上看， 這意味著兩個版本的前景研究都預(yù)計到2050年生物質(zhì)將占全球電力生產(chǎn)的5%～6%。如果碳捕獲和儲存技術(shù)不在全球范圍內(nèi)運用，那么生物質(zhì)的占比將更高(大約10%)。剩余的每年2200百萬噸油當(dāng)量將會用于生物化學(xué)生產(chǎn)(例如生物潤滑油)、供熱(或在工業(yè)中處理熱)和炊事。

生物質(zhì)發(fā)電和運輸燃料成本將有望下降，但供暖的成本可能和目前持平。先進的燃燒技術(shù)，例如循環(huán)流化床鍋爐(CFB)、混合燃燒(生物質(zhì)和煤)、熱電聯(lián)產(chǎn)供熱的100兆瓦蒸汽渦輪等將與其他技術(shù)競爭價格。生物質(zhì)氣化技術(shù)的成本有望下降50%，因此它將會扮演重要角色。生物質(zhì)氣化只有成為一項成熟和高性價比的技術(shù)，才能滿足費托合成柴油和生物質(zhì)能電廠對生物質(zhì)的需求。

3.1.4 具體分析《2050能源目標(biāo)：100%可再生能源發(fā)電》

在《2050能源目標(biāo)：100%可再生能源發(fā)電》研究中，“潛力”一詞指的是技術(shù)生態(tài)潛力，即生態(tài)限制的情況下的最佳轉(zhuǎn)化技術(shù)。因此，到2050年，只有廢渣和廢棄物才是能源生物質(zhì)的來源，其中不包括進口生物質(zhì)。在這個前景研究中，只有沼氣被用于靈活發(fā)電，以平衡風(fēng)能和光伏能等不穩(wěn)定的可再生能源的波動。據(jù)推測，裝機容量為23.3吉瓦的沼氣工程在高峰時最多能提供11太瓦時電(人均0.5吉焦)。

3.1.5 具體分析《通向100%可再生電力系統(tǒng)》

在該前景中，只有廢渣和廢棄物用于產(chǎn)生能源；在熱電聯(lián)產(chǎn)工程中，固體生物質(zhì)的潛力每年為42太瓦時,沼氣每年為27太瓦時。如果使用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，生物質(zhì)發(fā)電的使用率最高。每年500太瓦時的發(fā)電能力可與其他國家交換能源；能獲得的生物質(zhì)(固體和沼氣)中只有一半用于發(fā)電，而且與熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)一起使用。在前景1a和1b中(完全自給自足)，所有生物質(zhì)都沒有使用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，大部分用于減輕高峰期的負荷。三分之一生物質(zhì)用于滿足電力需求，三分之二用作供熱和生物燃料。農(nóng)作物、能源作物、糞便和其他生物廢渣和廢棄物將分散地產(chǎn)生沼氣。

3.1.6 具體分析《從歐洲和全球發(fā)展看德國可再生能源的長期前景和戰(zhàn)略》

在該研究中，各個前景的中生物質(zhì)的生產(chǎn)和使用都是一致的：不包括進口生物質(zhì)(盡管《能源方案》中包含每年進口的500拍焦)。另外，國內(nèi)生物質(zhì)潛力為每年1550拍焦，其中800拍焦來源于廢渣，使用率為100%。生物質(zhì)轉(zhuǎn)化后主要用熱電聯(lián)產(chǎn)工程(每年1100拍焦)中供熱，因為它效率更高，能夠減少溫室氣體排放。生物乙醇和生物可再生天然氣(例如木質(zhì)氣化后并入電網(wǎng))在熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)揮重要作用。此外，到2050年，生物質(zhì)將會產(chǎn)生60太瓦時電，并且靈活發(fā)電的作用也會日趨突顯。

用于供熱的生物質(zhì)下降到100太瓦時。固體生物質(zhì)在熱電聯(lián)產(chǎn)中的作用有所減弱，在供熱領(lǐng)域的增長也十分有限。生物質(zhì)氣化后用在熱電聯(lián)產(chǎn)的市場將成熟。在交通運輸領(lǐng)域，所有前景中使用的生物資源最高為300拍焦，需要230萬公頃農(nóng)業(yè)用地種植能源作物。該研究只預(yù)測了第二代生物燃料沼氣、生物乙醇、生物質(zhì)液化(BtL)。廢渣厭氧發(fā)酵后生產(chǎn)生物柴油和乙醇是另一種選擇，并沒有涉及技術(shù)運用的細節(jié)。

3.1.7 具體分析《德國政府能源政策方案》

該研究預(yù)計生物質(zhì)能源化利用的潛力將達到2200拍焦或人均29.8吉焦。到2050年，固、液、氣形式的生物質(zhì)將成為最重要的可再生能源。因為一部份生物質(zhì)將用在交通運輸領(lǐng)域替代化石燃料，所以用于發(fā)電的生物質(zhì)有限。大概人均2127kWh，人均7.7吉焦。生物質(zhì)發(fā)年電量將達到約40太瓦時。到2050年，約20%生物質(zhì)依靠進口(469～489拍焦)。能源化利用的生物質(zhì)的價格到2020年將上漲到43歐元·兆瓦-1時-1, 到2050年將上漲到50歐元·兆瓦-1時-1。

3.1.8 具體分析《德國藍圖-2050氣候安全戰(zhàn)略》

該研究把能源化利用生物質(zhì)僅限于國內(nèi)和可再生生物質(zhì)。這個“安全扶手”確保糧食和能源作物不發(fā)生沖突，也不會發(fā)生計算遺漏。關(guān)于德國生物質(zhì)的潛力，該研究參考著名機構(gòu)例如柏林生態(tài)研究所、德國宇航中心(DLR)、德國全球變化咨詢委員會(WBGU)等先前展開的研究。到2050年，生物質(zhì)總量預(yù)計為每年1200拍焦，假設(shè)有4百萬公頃土地用于種植能源作物，主要的能源產(chǎn)量在415到522拍焦之間，從各種廢渣中產(chǎn)生能源700拍焦，則生物質(zhì)發(fā)電最大潛力為41.3太瓦時。

盡管用生物質(zhì)發(fā)電的能效最高，但《德國藍圖》預(yù)計，由于交通運輸領(lǐng)域缺乏可替代能源，生物質(zhì)在交通領(lǐng)域的第二代生物燃料中發(fā)揮重要作用。在創(chuàng)新前景中，987拍焦的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物燃料，7拍焦轉(zhuǎn)化為沼氣，主要替代天然氣，滿足居民的能源需求。創(chuàng)新前景預(yù)計個人交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“電化”，替代性能源例如燃料電池、混合動力、電子移動和液化氣等將成為完整的市場。在參考的前景中，到2050年生物燃料產(chǎn)量僅達到340拍焦，因為常規(guī)能源將繼續(xù)占據(jù)主要位置。沼氣年產(chǎn)量將達到60拍焦。其中三分之二用于居民消耗。在這兩個前景中，到2050年，生物質(zhì)發(fā)電量將在41.3到44.7太瓦時之間。居民采暖的生物質(zhì)能源消耗將下降到1242拍焦(參考)，315拍焦(創(chuàng)新)，如果主要是木質(zhì)生物質(zhì)，那么這個數(shù)據(jù)為342拍焦(參考)和90拍焦(創(chuàng)新)。在參考前景中的生物質(zhì)需求稍低于德國國內(nèi)1200拍焦的潛力(1090拍焦)，而在創(chuàng)新前景中生物質(zhì)需求是1.2倍。即使采取一些提高效率的措施、減少交通，仍然不能彌合差距，為了滿足需求，約80%生物質(zhì)需要進口。

3.1.9 具體分析《氣候保護：計劃B—2050年國家能源方案》-綠色和平組織2009年

該研究推測，當(dāng)今生物質(zhì)能源化利用的潛力已經(jīng)大力開發(fā)，剩下的能夠能源化利用的生物質(zhì)已經(jīng)不多。為了限制由于進口生物質(zhì)引起的食物和能源且競爭，該研究僅涉及德國國內(nèi)的生物質(zhì)潛力。

圖2 2050國內(nèi)生物質(zhì)潛力和進口生物質(zhì)

到2050年能源作物的種植土地面積僅為410萬公頃。為了可持續(xù)地提高生物質(zhì)能的利用，該研究前景預(yù)測會綜合利用各種形式的廢渣，例如糞便，充分利用使用率低的土地。這些相當(dāng)嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致到2030年可用的生物質(zhì)增長平緩。到2050年，隨著可持續(xù)種植能源作物的耕地面積增長，生物質(zhì)將會翻一番。由于能源作物種植的潛力有限，因此生物質(zhì)在熱電聯(lián)產(chǎn)中的總量限制在45太瓦時，占熱電聯(lián)產(chǎn)的33%，占總電力需求的約10%。

3.1.10 總結(jié)

總的來說，分析現(xiàn)有的各個前景顯示，各方對于德國生物質(zhì)發(fā)展的潛力看法不一，特別是對于生物質(zhì)能否支撐生物質(zhì)能系統(tǒng)頗具爭議。另外，除了國際能源署，其他前景都沒有考慮新的生物經(jīng)濟戰(zhàn)略決定的戰(zhàn)略等級(即相比于生產(chǎn)替代性能源，更傾向于高附加值應(yīng)用和產(chǎn)品)。這將會導(dǎo)致生物質(zhì)的能源用途和食物用途發(fā)生沖突。因此，需要進一步分析，生物質(zhì)的階梯式使用，以闡明新型生物經(jīng)濟對生物質(zhì)的影響。

3.2 分析生物質(zhì)能相關(guān)指數(shù)

3.2.1 國內(nèi)生物質(zhì)潛力

圖2總結(jié)了國內(nèi)生物質(zhì)潛力這一指標(biāo)。為了避免不可持續(xù)的影響轉(zhuǎn)移到其他地區(qū)，一些前景沒有包括進口生物質(zhì)(例如綠色和平組織的前景)。相比之下，聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部(BMWi)和世界自然基金會(WWF)的前景考慮進口生物質(zhì)，因為他們預(yù)計歐洲境內(nèi)的可持續(xù)生產(chǎn)和貿(mào)易問題將會得到解決。從圖表中可以看到，2050年，國內(nèi)生物質(zhì)潛力在250拍焦(SRU)到1760拍焦之間(BMWi)。為了理解這些研究結(jié)果，作出以下深入分析。

3.2.1.1 《通向100%可再生電力系統(tǒng)》的具體方面

德國環(huán)境咨詢委員會(SRU)的研究僅涉及使用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的生物質(zhì)發(fā)電潛力。為了確?？沙掷m(xù)利用，德國環(huán)境咨詢委員會把生物質(zhì)的類型嚴(yán)格限定為有機廢渣和廢棄物，僅開發(fā)50%的潛力。德國環(huán)境咨詢委員會通過比較所有可再生能源的價格，闡釋未能開發(fā)的潛力：每千瓦時固體生物質(zhì)發(fā)電的成本最高，其次是沼氣。

3.2.1.2 《2050能源目標(biāo)：100%可再生能源發(fā)電》的具體方面

在計算國內(nèi)生物質(zhì)潛力方面，德國聯(lián)邦環(huán)境署(UBA)研究使用與德國環(huán)境咨詢委員會(SRU)相似的方法計算國內(nèi)生物質(zhì)潛力：為了確保生物質(zhì)的可持續(xù)利用，避免任何沖突，技術(shù)生態(tài)潛力(使用最高效的轉(zhuǎn)化技術(shù)，堅持嚴(yán)格的可持續(xù)安全標(biāo)準(zhǔn))僅限于有機廢渣和廢棄物。國內(nèi)可再生生物質(zhì)潛力總量為726拍焦。生物質(zhì)潛力全部用于生產(chǎn)能源和原料。德國聯(lián)邦環(huán)境署限定生物質(zhì)在發(fā)電的應(yīng)用潛力為143拍焦沼氣，剩余的583拍焦固體生物質(zhì)用作交通運輸能源或工業(yè)原料。鑒于2011年用于供熱、發(fā)電和生產(chǎn)生物燃料的生物質(zhì)達到大約730拍焦，德國聯(lián)邦環(huán)境署的研究認為到2050年生物質(zhì)使用量不會增長。

3.2.1.3 《從歐洲和全球發(fā)展看德國可再生能源的長期前景和戰(zhàn)略-先鋒研究2011》的具體方面

該研究基于之前關(guān)于德國生物質(zhì)潛力的研究，強調(diào)土地和生物能產(chǎn)量的比率不佳，種植生物質(zhì)的土地上限為420萬公頃。該研究認為可再生生物質(zhì)的潛力上限為每年1550拍焦，其中800拍焦來源于有機廢渣和廢棄物。研究強調(diào)了在2011年50%種植生物質(zhì)的土地已經(jīng)被使用，幾乎全部用于生產(chǎn)生物燃料。另外，2011年60%的有機廢渣已經(jīng)被利用。因此生物質(zhì)能源化利用可能會平緩增長，但到2030年，國內(nèi)可再生的潛力將全部開發(fā)。為了提高能效，國內(nèi)生物質(zhì)潛力將會(每年1100拍焦)用于靜態(tài)供熱技術(shù)或熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。假設(shè)第二代生物燃料將會滲透市場，到2050年，每年將會有300拍焦生物質(zhì)用于生產(chǎn)生物燃料。

3.2.1.4 《藍圖德國-2050氣候安全戰(zhàn)略》的具體方面

該研究由世界自然基金委托，也運用安全標(biāo)準(zhǔn)計算國內(nèi)可持續(xù)生物質(zhì)潛力。該研究參考了柏林生態(tài)研究所、德國宇航中心(DLR)和德國全球變化咨詢委員會(WBGU)先前的研究。假設(shè)有400萬公頃土地可種植能源作物(略少于先鋒研究)，初級能源生產(chǎn)量在每年415拍焦到522拍焦之間，不同廢渣年產(chǎn)能源量為700拍焦，到2050年生物質(zhì)總量為每年1200拍焦。盡管生物質(zhì)的發(fā)電能效很高，但僅有148拍焦將用于發(fā)電。該研究認為生物質(zhì)將在生產(chǎn)第二代和第三代生物燃料中面發(fā)揮更大的作用，因為這一領(lǐng)域缺乏替代性能源。

在創(chuàng)新前景中，987拍焦的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物燃料。創(chuàng)新前景估計交通運輸領(lǐng)域的電化以及燃料電池、混合動力、電子移動和液化氣等替代性技術(shù)將完全滲透，參考前景預(yù)計，由于常規(guī)能源將繼續(xù)占主要地位，到2050年生物燃料產(chǎn)量僅達到340拍焦。相反，沼氣年產(chǎn)量將達到60拍焦，其中三分之二用于居民消耗。這兩個前景估計到2050年生物質(zhì)發(fā)電量將在41.3到44.7太瓦時之間。用于居民供熱的生物質(zhì)能源消耗將分別下降到1242拍焦(參考)和315拍焦(創(chuàng)新)，木質(zhì)生物質(zhì)分別為342拍焦(參考)和90拍焦(創(chuàng)新)，是主要生物質(zhì)。在參考前景中的生物質(zhì)需求稍低于德國國內(nèi)1200拍焦的潛力(1090拍焦)，剩下約9%的潛力未開發(fā)。在創(chuàng)新前景中，生物質(zhì)需求超過了國內(nèi)的可再生潛力。即使采取進一步提高效率的措施，減少交通，也不能彌合520拍焦的需求差額，需要依靠進口。

3.2.1.5 《氣候保護：計劃B—2050年國家能源方案》的具體方面

綠色和平組織的目標(biāo)前景推斷德國的生物質(zhì)能源化利用潛力已經(jīng)大量開發(fā)，只剩下有限的生物質(zhì)能被能源化利用。該研究計算國內(nèi)生物質(zhì)潛力，以避免進口生物質(zhì)時會發(fā)生能源和食物的競爭。為了可持續(xù)發(fā)展，該研究的目標(biāo)前景預(yù)計糞便等各種廢渣將會被綜合利用，并將在利用率低的土地上種植能源作物。這些嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致2030年能利用的生物質(zhì)有限。在2050年，隨著可持續(xù)耕種能源作物的土地擴張，生物質(zhì)潛力將翻一番，預(yù)計可達到1180拍焦。種植能源作物的潛力有限，因此生物質(zhì)在熱電聯(lián)產(chǎn)中的發(fā)電量上限為45太瓦時,占熱電聯(lián)產(chǎn)中的33%，占總用電需求的10%。

3.2.1.6 《德國政府能源方案前景》的具體方面

最后，聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部(BWMi)的前景認為生物質(zhì)將會是2050年最重要的可再生資源，占所有可再生資源的大約五分之三。在目標(biāo)前景中，氣體、液體和固體生物質(zhì)占能源消耗的28%～29%。所有前景預(yù)計總可持續(xù)生物質(zhì)潛力(包括進口)為2200拍焦，80%來自德國，20%為進口。在電力領(lǐng)域，生物質(zhì)能僅貢獻40太瓦時(144拍焦)，因為一部分生物質(zhì)能用在了交通領(lǐng)域。生物質(zhì)在減少溫室氣體排放方面有重要作用，占終端能源消耗的約56%。

3.2.2 生物質(zhì)占最終能源消耗的比重

這一指標(biāo)比較了1個國際研究和4個國內(nèi)研究中生物質(zhì)能在最終能源消耗中的比重(見圖3)。所有的前景都預(yù)測到2050年，生物質(zhì)能將增長到9% ～25%(2010年水平為8%)，除了德國聯(lián)邦環(huán)境署的研究(5%)。這可能是由于德國聯(lián)邦環(huán)境署各前

圖3 2050年生物質(zhì)占最終能源消耗的比重

景中的不同假設(shè)：①生物質(zhì)潛力僅限于廢渣，進口生物質(zhì)不納入其中; ②生物質(zhì)發(fā)電成本最高，因此僅用于用電高峰期或平衡電力; ③生物質(zhì)用作原料的經(jīng)濟價值最高，即生物產(chǎn)品和平臺化合物。

聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部、世界自然基金和德國宇航中心所有的目標(biāo)和探索性前景都預(yù)測生物質(zhì)能在最終能源消耗的比重遠高于20%。所有的前景中都認為到2050年生物質(zhì)能將成為成熟的可再生能源。在世界自然基金和聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部的參考前景中，生物質(zhì)能作的貢獻相對較低，但仍高于2011年水平。常規(guī)燃料仍然占主要地位，因此影響生物質(zhì)用于燃料和發(fā)電的進一步發(fā)展。比較這些研究中預(yù)期最終能源消耗可以得出以下結(jié)論:

(1)關(guān)于生物質(zhì)能領(lǐng)域的數(shù)據(jù)不充分，8個研究中僅有4個包含了這一信息。

(2)預(yù)測的人均生物質(zhì)能消耗量不確定性更高，導(dǎo)致出現(xiàn)最大和最小比率(即能源為2.4，生物質(zhì)能為12.9，后者幾乎為前者的4倍)。第4部分將進一步討論這個問題。

3.2.3 交通領(lǐng)域的生物燃料

圖4顯示2050年交通領(lǐng)域的生物燃料用量，人均在1～5吉焦之間。5個國內(nèi)和國際研究都預(yù)計生物燃料的使用會增加，且到2050年，第二代生物燃料將被大規(guī)模生產(chǎn)并滲透市場。聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部的目標(biāo)前景預(yù)測生物燃料將占交通領(lǐng)域能源的85%。世界自然基金的創(chuàng)新前景預(yù)測除了航空領(lǐng)域，其他交通領(lǐng)域的化石燃料將全部被生物燃料替代。先鋒研究、世界自然基金參考前景和聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部預(yù)測生物燃料不會大幅增長，相反，電動汽車的普及會導(dǎo)致對生物燃料的需求降低。參考前景預(yù)測化石燃料仍將是交通領(lǐng)域的主要能源。綠色和平組織的前景預(yù)測生物燃料的比重低，這是因為公共交通更加便利，商業(yè)道路轉(zhuǎn)變成軌道交通，并且私人出行轉(zhuǎn)變成電動交通，導(dǎo)致汽車數(shù)量大幅下降。在這個背景下，生物燃料將會應(yīng)用于替代化石燃料最困難的領(lǐng)域(例如重型車)。綠色和平組織的分析沒有包括航空領(lǐng)域。

圖4 2050年交通領(lǐng)域的人均生物燃料

圖5 2050年最終能源領(lǐng)域生物質(zhì)的分布

3.2.4 最終能源領(lǐng)域中的生物質(zhì)分布

圖5顯示了三大終端領(lǐng)域中生物質(zhì)利用的組成情況，根據(jù)人均生物質(zhì)用量計算。

圖5強調(diào)盡管各前景對于生物質(zhì)的未來作用看法不一，但都預(yù)測到2050年三大終端領(lǐng)域都會有生物質(zhì)。另外，預(yù)測電動交通占比高的前景(綠色和平組織)，生物質(zhì)在交通領(lǐng)域的比例就低。世界自然基金預(yù)測生物質(zhì)在供熱中使用率低是由于該研究假設(shè)建筑的能效很高。認為由于生物質(zhì)使用將增加，對資源的競爭也將加劇，在最終能源領(lǐng)域也是如此。這就要求詳細分析每一領(lǐng)域的過程。

4 結(jié)論和政策建議

本研究旨在以科學(xué)全面的方式，討論分析各能源前景研究的背景和結(jié)論，提高這些研究的透明度。為了達到這一目的，我們從量化和常規(guī)角度分析了8個德國2050年能源前景的描述性研究。這些前景根據(jù)類型分為兩種，即目標(biāo)前景(實現(xiàn)目標(biāo)的路徑或戰(zhàn)略)和探索前景(顯示某種決策的影響)。這些研究在有關(guān)德國能源領(lǐng)域總體情況的社會經(jīng)濟框架條件、假設(shè)和結(jié)論等方面都有相似性(例如最終能源需求和能源轉(zhuǎn)化技術(shù)組合)。

幾乎所有的德國國內(nèi)研究預(yù)測的初級能源需求與國際水平相比較低。這是由于高估各種措施提高能效的能力，例如建筑隔熱技術(shù)，這直接影響國家能源需求。

另外，所有的研究都預(yù)測生物燃料將比現(xiàn)有水平提高4%～14%，并且生物燃料將在所有領(lǐng)域使用(電、熱、交通)。然而，當(dāng)涉及整個生物質(zhì)能的發(fā)展路徑時，各研究觀點相差甚遠。例如，生物質(zhì)潛力在350拍焦到1700拍焦之間不等，生物質(zhì)能占能源系統(tǒng)的比重在5%到28%之間不等(見圖3)。這導(dǎo)致國內(nèi)研究中關(guān)于生物質(zhì)和可再生能源占最終能源的比重的數(shù)據(jù)差異很大，如圖6顯示。

圖6 最終能源消耗中的生物質(zhì)和可再生能源

根據(jù)研究的結(jié)論做出以下推薦，為研究者和決策者比較和解讀生物質(zhì)能的長期前景提供支持。一方面，透明和質(zhì)量保證對于選擇前景來說很重要，包括以下方面：

(1)透明和可追溯的方法和數(shù)據(jù)。應(yīng)該公布研究前景的結(jié)論，并包含透明的方法和有跡可循、真實可靠的官方數(shù)據(jù)。對于不同使用者，應(yīng)該說明研究的敏感度和不確定性。另外，對于具體的生物質(zhì)能問題，應(yīng)該使用包含生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化和供給的詳細信息和數(shù)據(jù)的研究。透明的假設(shè)。研究的假設(shè)應(yīng)該來源于中立全面的科學(xué)方法，基于清晰的數(shù)據(jù)和方法。可追溯的結(jié)論。研究的結(jié)論應(yīng)該可追溯，即研究的結(jié)果應(yīng)該能夠解釋和支撐研究結(jié)論。此外，應(yīng)該清楚地展示模型結(jié)論、解讀、結(jié)論來源之間的聯(lián)系。另一方面，應(yīng)該根據(jù)具體情況解讀能源前景。為了以上目的，應(yīng)該考慮以下方面：

(2)發(fā)表年代。應(yīng)該考慮研究發(fā)表的年代，因為生物質(zhì)能領(lǐng)域的技術(shù)成熟度、經(jīng)濟數(shù)據(jù)和政策目標(biāo)是動態(tài)發(fā)展的。

(3)研究目標(biāo)。研究的主要目的(例如可再生能源的比例或減少二氧化碳排放)影響技術(shù)(低排放技術(shù))。通常目的只包含具體的能源使用領(lǐng)域(例如電)。

(4)前景研究的委托機構(gòu)?？紤]委托研究的目的以及背后的機構(gòu)。

研究類型。考慮不同研究類型的特點。目標(biāo)前景往往只包含一些事先選定的技術(shù)，旨在監(jiān)督目標(biāo)的達成。相反，探索性前景研究更傾向于研究更廣泛的未來選擇，因此技術(shù)的評估也更廣泛。

(5)供應(yīng)鏈。生物質(zhì)能領(lǐng)域的研究應(yīng)該涉及整個供應(yīng)鏈，包括生物質(zhì)供應(yīng)到最終能源使用。從這一方面來說，計算生物質(zhì)的潛力應(yīng)該是分析和解讀研究結(jié)論的主要內(nèi)容。

最后，解讀和分析前景研究結(jié)果應(yīng)該綜合考慮其背景，包含以上所有方面。

建議前景使用者重視透明度(用于選擇合適的前景)和背景(用于解讀前景)。如果將來要開展透明度更高的前景研究，還建議引入定義標(biāo)準(zhǔn)和方法標(biāo)準(zhǔn)或數(shù)據(jù)質(zhì)量的最低要求。

5 對比分析長期能源前景的指標(biāo)

為了比較不同能源系統(tǒng)，我們選擇4個能代表能源系統(tǒng)的指標(biāo)，即人均初級能源消耗、人均最終能源消耗、人均二氧化碳排放、可再生能源占能源領(lǐng)域的比重。

5.1 人均初級能源消耗

初級能源消耗指直接使用能源，或不經(jīng)過改變或轉(zhuǎn)化直接提供給用戶，包括可再生和不可再生的初級能源。這一指標(biāo)用于計算人均消耗，比較國內(nèi)和國際研究的結(jié)果(見圖7)。

圖7 2050初級能源消耗總覽

所有的德國前景研究都預(yù)測初級能源消耗與2011年基準(zhǔn)相比將有所下降。下降的原因有以下兩個：私人住宅中使用供熱泵等創(chuàng)新措施，服務(wù)業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域采取提高能源生產(chǎn)率的措施；在混合能源中可再生能源的比例增大，這減少了化石燃料的使用，減少了交通和傳輸過程中的能耗(分散式能源供應(yīng))。

至于能源效率的年增長率，所有的研究都預(yù)測能源效率將大大提高。例如，世界自然基金的創(chuàng)新前景研究預(yù)測年能效提高率為2.7%，聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部的所有前景都預(yù)測能源生產(chǎn)率將提高2.5%(1990到2011年之間德國電力生產(chǎn)率的年均增長率為1%)。各研究前景關(guān)于人均初級能源消耗的數(shù)據(jù)相差甚遠，綠色和平組織最低(人均62吉焦)，聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部的參考研究最高(人均126吉焦)。差異的原因是對以下方面的預(yù)測不同：德國和歐洲提高供熱效率的政策的數(shù)量和質(zhì)量、電熱領(lǐng)域可再生能源的占比、熱電聯(lián)產(chǎn)和供熱泵的技術(shù)的市場滲透率；家用電器、辦公用品和汽車的設(shè)計是否高效。

另外，在交通領(lǐng)域用可再生能源(電動交通、氫能、生物燃料)替代化石燃料對于初級能源消耗的影響很大。與國內(nèi)的前景研究相反，幾乎所有的國際前景研究都預(yù)測初級能源消耗將上升。中國和印度等非經(jīng)合組織成員國的國內(nèi)生產(chǎn)總值繼續(xù)保持高速增長，將消耗大量能源，而經(jīng)濟合作組織成員國增長放緩，能源消耗有所下降，但卻并不能彌補差額。

圖8 2050最終能源消耗總覽

5.2 人均能源消耗

圖8總結(jié)了15個前景研究中2050年的人均最終能消耗，比較基準(zhǔn)是2010年的國際參考水平和2011年德國的參考水平。該圖顯示了未來電力領(lǐng)域人均消耗相對接近，因為到2050年，交通領(lǐng)域的能源節(jié)約率較低。另外，圖8展示了能源和生物質(zhì)能的概況。除了預(yù)測在全球范圍內(nèi)初級能源消耗將上升，全球人均能源消耗也將上升。

圖9再次強調(diào)了生物質(zhì)能領(lǐng)域的不確定性遠高于能源領(lǐng)域。能源領(lǐng)域最低和最高值的值域是1.6，而生物質(zhì)能領(lǐng)域的最低和最高值的值域是其9倍。

考慮到亞洲國家人口眾多，經(jīng)濟發(fā)展需要擴大國家現(xiàn)代能源和服務(wù)覆蓋面積，導(dǎo)致額外的電力消耗。德國的前景研究分為3組，有的顯示最終能源消耗趨于平穩(wěn)或稍有上升，增長范圍在人均22.3吉焦(綠色和平組織的目標(biāo)前景)到人均24.2吉焦之間，有的展示了最終能源消耗稍有下降，范圍在人均16.5吉焦(世界自然基金)到20.6吉焦(聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部)之間。所有預(yù)測最終能源消耗將不會大幅下降的參考研究都屬于第一類。第二類包括德國聯(lián)邦環(huán)境署的能源目標(biāo)前景和綠色和平組織氣候保護計劃B(綠色和平組織目標(biāo)前景)。在這兩個研究中，最終能源消耗幾乎維持在2011年水平，因為交通領(lǐng)域的化石燃料將被電取代(德國聯(lián)邦環(huán)境署72太瓦時, 綠色和平組織99太瓦時)。兩個前景中的最終能源消耗相對較高的第二個原因是空間供熱和冷卻燃料的轉(zhuǎn)變。特別是在私人和服務(wù)領(lǐng)域，電力(太陽熱能或熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù))將代替化石燃料。第三類研究(聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部、世界自然基金、德國宇航中心研究)預(yù)測最終能源消耗將下降。這是因為電動交通在交通領(lǐng)域的市場滲透率降低，或者是額外技術(shù)的市場成熟度不足(氫能技術(shù))，工業(yè)的能源效率提高，過度消納了電力需求的增長。圖10展示了5個前景中人均電動能耗的差異。

圖9 比較分析的前景中預(yù)測的人均最終能源消耗和生物質(zhì)發(fā)電

圖10 各前景研究預(yù)測的2050年人均電動交通能耗

5.3 人均二氧化碳排放

圖11展示了5個前景研究中人均年二氧化碳排放量，計量單位是噸。為了更好地比較，只包含直接的二氧化碳排放，不包含二氧化碳對等物和其他的溫室氣體。德國聯(lián)邦環(huán)境署、德國環(huán)境咨詢委員會和殼牌的研究排除在外，因為它們的研究范圍僅限于發(fā)電領(lǐng)域。根據(jù)不同的前景類型和二氧化碳減排目標(biāo)和政策，各前景研究的預(yù)測的2050年二氧化碳排放量相差甚遠。除了德國宇航中心的先鋒研究，其他研究把二氧化碳/二氧化碳當(dāng)量歸于低目標(biāo)和高目標(biāo)。相應(yīng)地個前景之間的人均二氧化碳排放的差異遠大于前景內(nèi)部的差異。就德國而言，高目標(biāo)前景預(yù)測人均排放每年為1.09噸(綠色和平組織)至1.9噸·年-1(聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部)。其他保守的前景預(yù)測二氧化碳排放量低于當(dāng)前水平每年9.78噸。因此，所有的前景都認為大幅降低二氧化碳排放在技術(shù)上是可行的。

圖11 各前景研究預(yù)測的2050年二氧化碳排放量

圖12 各前景研究預(yù)測的2050年能源領(lǐng)域中可再生能源的比重

5.4 可再生能源占電力領(lǐng)域的比重

圖12展示了德國的前景研究中可再生能源和化石燃料在電力領(lǐng)域的比重，比較基準(zhǔn)為2011年。德國聯(lián)邦環(huán)境署(UBA)、德國環(huán)境咨詢委員會(SRU)和綠色和平組織(Greenpeace)目標(biāo)前景的研究都是根據(jù)已經(jīng)設(shè)立的目標(biāo)計算的，即到2050年實現(xiàn)100%可再生能源發(fā)電。其他前景預(yù)計可再生能源將占36%(世界自然基金參考前景)到86%(綠色和平組織參考前景)之間。除了世界自然基金的參考前景，其他前景強調(diào)技術(shù)方面有能力實現(xiàn)到2050年提高可再生能源在混合電力中的比例2.5至4倍。每個分析的研究中至少有一個前景能達到《德國能源政策方案》目標(biāo)的80%。

比較世界自然基金的使用和未使用碳捕獲和儲存技術(shù)的創(chuàng)新前景。在德國使用碳捕獲和儲存技術(shù)會導(dǎo)致煤的用量每年上升750拍焦(不使用碳捕獲和儲存技術(shù)為80拍焦)，并且會稍微提高發(fā)電領(lǐng)域天然氣的用量。與此同時，可再生能源的比重將下降20%(減少約700拍焦地?zé)崮芎?50拍焦風(fēng)能)。

(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學(xué)研究所 程靜思 譯自：Interpreting long-term energy scenarios and the role of bioenergy in Germany[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, 68, 1222-1233.)