煤炭是德國(guó)重要的能源資源,其開發(fā)利用對(duì)德國(guó)戰(zhàn)后基礎(chǔ)設(shè)施重建以及后來的經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)揮了巨大作用。
近10年來,出于對(duì)環(huán)保和降低成本等方面的考量,自2000年起,德國(guó)政府開始逐步放棄已初具規(guī)模的核電,并計(jì)劃于2025年前關(guān)閉所有核電站,徹底淘汰核能。
一方面是核電被禁,另一方面則是由于石油天然氣價(jià)格上漲以及全社會(huì)對(duì)環(huán)境和氣候變化的日益關(guān)注而導(dǎo)致的石油天然氣消費(fèi)量下降。因此,朝煤炭能源轉(zhuǎn)型,似乎成為了德國(guó)無奈之下的必然出路。
然而,作為曾經(jīng)的“綠色先鋒”,如今煤炭用量大增確實(shí)令德國(guó)有些尷尬。于是,在這一進(jìn)退兩難的背景下,德國(guó)開始探尋煤炭產(chǎn)業(yè)與能源的雙重轉(zhuǎn)型。
技術(shù)領(lǐng)跑
相對(duì)其他歐洲國(guó)家,德國(guó)煤炭資源比較豐富,2015年,煤炭生產(chǎn)占國(guó)內(nèi)能源生產(chǎn)的比重達(dá)到35.3%,燃煤發(fā)電比重占全國(guó)發(fā)電量的42.1%,均超過可再生能源占比,由此可見煤炭在德國(guó)能源生產(chǎn)行業(yè)中的支柱地位。其中,硬煤和褐煤是德國(guó)當(dāng)仁不讓的兩種主要煤炭產(chǎn)品。
德國(guó)主要的硬煤煤田有魯爾煤田、薩爾煤田、亞琛煤田以及伊本比倫煤田。
其中,魯爾煤田1850年的煤炭產(chǎn)量約為1.8公噸,1880年為2公噸,1900年為55公噸,1913年為103公噸,產(chǎn)量呈明顯上升趨勢(shì)。第一次世界大戰(zhàn)期間和20世紀(jì)20年代,魯爾煤田的硬煤產(chǎn)量有所下降,但隨后便出現(xiàn)了一個(gè)復(fù)蘇期。第二次世界大戰(zhàn)之后,德國(guó)硬煤年產(chǎn)量于1957年達(dá)到最高值,約為150公噸,其中123公噸是由魯爾煤田貢獻(xiàn)的。
緊隨其后的是薩爾煤田。不過,2008 年2月,薩爾煤田經(jīng)歷了煤礦開采活動(dòng)引發(fā)的一連串地震事件,受到地震事故影響的部分煤礦也隨即被關(guān)閉,這對(duì)該地區(qū)煤炭生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的影響。地震事件后, 薩爾煤田與薩爾州政府達(dá)成了協(xié)議,規(guī)定2012年取消對(duì)薩爾煤田開采活動(dòng)的全部補(bǔ)貼。
由于德國(guó)礦井硬煤煤層多為薄或極薄煤層,開采深度較大,再加之地溫高、礦山壓力大、井下運(yùn)輸距離長(zhǎng),硬煤產(chǎn)量逐年下降,因此亞琛礦區(qū)和伊本比倫礦區(qū)的生產(chǎn)嚴(yán)重萎縮。特別是亞琛礦區(qū),從1998年開始已經(jīng)不再開采硬煤。
褐煤與硬煤的不同之處在于,德國(guó)褐煤儲(chǔ)量豐富,且煤層厚、埋藏淺,全部采用露天開采方式,因而較之硬煤開采難度小,生產(chǎn)成本低且不需要政府補(bǔ)貼。再加之褐煤礦區(qū)和企業(yè)并沒有像硬煤礦區(qū)和企業(yè)那樣進(jìn)行過大規(guī)模的合并、調(diào)整,因此對(duì)于德國(guó)來說,硬煤不具備作為戰(zhàn)略資源的優(yōu)勢(shì),而褐煤作為戰(zhàn)略資源,產(chǎn)品在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。
其中主要的褐煤煤田有西部的萊茵煤田、東部的勞齊茨煤田和中部煤田等。自1990年以來,德國(guó)西部褐煤產(chǎn)量基本保持穩(wěn)定,東部褐煤產(chǎn)量則從1990 年的248.92公噸下降到2008年的77.41公噸。到2008年,德國(guó)褐煤產(chǎn)量的92%用于發(fā)電和集中供暖。
除了在儲(chǔ)量上具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),德國(guó)煤炭開采技術(shù)與裝備也十分先進(jìn),甚至可以說領(lǐng)跑世界。其中,薄煤層主要采用刨煤機(jī),中厚煤層主要采用強(qiáng)力采煤機(jī),并且采煤機(jī)和液壓支架等開采裝備的可靠性都非常高。
雖然德國(guó)所有硬煤礦井均為瓦斯礦井,且普遍存在沖擊地壓危險(xiǎn),開采深度較大,但與之相對(duì)應(yīng)的是,1988年以來,德國(guó)硬煤礦井的百萬噸死亡率一直保持在0.42左右,甚至于很多年份都低于0.1。對(duì)此,德國(guó)礦業(yè)協(xié)會(huì)的專家認(rèn)為,這很大程度上歸功于德國(guó)一直很重視煤礦安全技術(shù)的研發(fā)。
比如,在德國(guó)有一種被稱為“超越現(xiàn)實(shí)”的安全技術(shù),它是一種高安全性的通訊技術(shù),可以完全改變井下礦工的工作方式。礦工通過“數(shù)字眼鏡”查看出現(xiàn)故障的機(jī)器,而電腦則會(huì)給出非常詳細(xì)的、有動(dòng)畫演示的維修步驟。完全由電腦來檢查并處理數(shù)據(jù)使得礦工不再需要親自去檢查機(jī)器,這種安全技術(shù)還可以代替礦工執(zhí)行危險(xiǎn)工序,如在惡劣地下環(huán)境分揀煤等,從而避免了突發(fā)的礦難事故導(dǎo)致的人員傷亡。
據(jù)悉,除了德國(guó)的煤礦,目前西門子公司、大眾和福特汽車公司也已經(jīng)開始在生產(chǎn)和維修中利用這項(xiàng)全新的技術(shù)。
“雙重”轉(zhuǎn)型
如前所述,正因?yàn)檩^之硬煤來說優(yōu)勢(shì)顯著,因而褐煤成為了德國(guó)使用最為廣泛的煤炭產(chǎn)品。然而尷尬的是,褐煤恰恰是環(huán)境污染最為嚴(yán)重的煤炭品種之一。
褐煤又名柴煤,是煤化程度最低、介于泥炭與瀝青煤之間的棕黑色、無光澤的低級(jí)煤。由于褐煤的煤化程度太低,造成燃燒時(shí)會(huì)有大量的黑灰飄在空中,如果不經(jīng)過洗煤處理和提煉,大量使用劣質(zhì)褐煤將導(dǎo)致環(huán)境問題的日益惡化。
盡管采用了高度機(jī)械化和規(guī);淖鳂I(yè),并盡可能地做到環(huán)保、高效,但是德國(guó)褐煤的露天開采依然給環(huán)境帶來了巨大的干擾和破壞。因此,作為曾經(jīng)的“綠色先鋒”,如今煤炭用量大增確實(shí)令德國(guó)有些尷尬。
一方面是環(huán)保帶來的迫切需求;另一方面,從20世紀(jì)70年代開始,魯爾等典型礦區(qū)煤炭開采也陸續(xù)進(jìn)入枯竭期。因而德國(guó)政府試圖采取各種措施,努力促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)與能源的雙重轉(zhuǎn)型。
首先在煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方面,德國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型實(shí)踐可謂是與德國(guó)“供應(yīng)可靠、有利環(huán)境、價(jià)格便宜”的能源政策目標(biāo)息息相關(guān)。
為保證煤炭資源的供應(yīng),德國(guó)對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)的支持除了采取價(jià)格補(bǔ)貼、所得稅優(yōu)惠,針對(duì)煤礦生產(chǎn)合理化、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和安排轉(zhuǎn)業(yè)人員進(jìn)行補(bǔ)助等常規(guī)措施外,還為保障能源供應(yīng)而采取政府收購(gòu),對(duì)礦工進(jìn)行退休金補(bǔ)貼,限制進(jìn)口,研發(fā)補(bǔ)貼等措施。
以價(jià)格補(bǔ)貼為例,德國(guó)政府鼓勵(lì)燃煤電廠、鋼廠使用本國(guó)煤炭,從1975年開始向電力消費(fèi)者征收附加費(fèi),實(shí)施了長(zhǎng)達(dá)30年的煤炭?jī)r(jià)格補(bǔ)貼。與此同時(shí),德國(guó)還在魯爾地區(qū)積極開展煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的延伸,發(fā)展煤化工與煤電產(chǎn)業(yè)。
得益于長(zhǎng)期的保護(hù),德國(guó)已經(jīng)具備了一些世界領(lǐng)先的煤炭加工利用技術(shù)。此外,政府還采取了多元化發(fā)展措施,引入了高校、科研機(jī)構(gòu),加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),鼓勵(lì)新建勞動(dòng)密集型、科技型中小企業(yè),通過發(fā)放就業(yè)補(bǔ)貼的方式,刺激企業(yè)吸納煤炭產(chǎn)業(yè)退出的勞動(dòng)力。目前,魯爾區(qū)已走出單一的煤鋼傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)了煤鋼產(chǎn)業(yè)與信息、生物技術(shù)等新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的協(xié)調(diào)發(fā)展。
除了提供各種政策優(yōu)惠積極促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,從根本上而言,德國(guó)還積極推動(dòng)全國(guó)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。
德國(guó)的能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化與世界能源結(jié)構(gòu)變遷基本保持一致,清潔能源比重不斷提高,尤其最近10年,德國(guó)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型可謂引領(lǐng)了世界能源結(jié)構(gòu)變革的潮流。
2010 年,德國(guó)政府提出并開始實(shí)施“能源轉(zhuǎn)型”戰(zhàn)略計(jì)劃,并制定了宏偉的可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),以逐步替代傳統(tǒng)的化石能源,兌現(xiàn)對(duì)國(guó)際氣候變化的減排承諾。這一宏偉的戰(zhàn)略目標(biāo)包括使可再生能源發(fā)電比重從當(dāng)時(shí)的26%逐步提高到2050年的80%;與1990 年相比,2050年溫室氣體排放量下降80%~95%等等。
然而2011年的日本福島核電事件讓德國(guó)政府對(duì)核電安全性的擔(dān)憂再度升級(jí),于是,“能源轉(zhuǎn)型”計(jì)劃將“去核”的時(shí)間表提前到了2022年,并要求2035年將可再生能源(主要是風(fēng)能和太陽能)發(fā)電比例提高到55%~60%。新的計(jì)劃表使得整個(gè)能源結(jié)構(gòu)推進(jìn)過程大大提前,也使可再生能源發(fā)展面臨極大挑戰(zhàn)。
而在“去煤化”方面,雖然目前德國(guó)還沒有出臺(tái)具體的時(shí)間表和詳細(xì)行動(dòng)方案,但是有關(guān)煤炭去留的爭(zhēng)論已經(jīng)取得了一些進(jìn)展,政府部門也已經(jīng)取消了征收煤電稅費(fèi)。
同時(shí),有關(guān)研究機(jī)構(gòu)對(duì)德國(guó)淘汰煤電的技術(shù)路線圖的研究也有了初步結(jié)果。研究指出,德國(guó)煤炭必須用35年的時(shí)間,分批、分段逐步淘汰和過渡,具體而言是在2015年淘汰17.3GW 老舊燃煤機(jī)組;在2016~2025年期間繼續(xù)淘汰12.3GW 的機(jī)組容量;2026~2035年期間淘汰7.2GW 的機(jī)組容量。除此之外,剩下的比較先進(jìn)的7.8GW容量可能會(huì)面臨被關(guān)閉的風(fēng)險(xiǎn), 或者是承受嚴(yán)格的排放限制。按照這一路線推進(jìn),既可保障煤炭產(chǎn)業(yè)的平穩(wěn)過渡,還能促使有關(guān)氣候減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
無論如何,德國(guó)政府已經(jīng)認(rèn)識(shí)到“能源轉(zhuǎn)型”是國(guó)家通向安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)成功的未來之路,其進(jìn)程勢(shì)不可擋。但全面調(diào)整德國(guó)的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)不能一蹴而就的,這需要基于科學(xué)性、合理性、公平性的政策決斷以及社會(huì)各界的共同努力!