碳碳中和愿景下的德国汉堡能源转型经验与启示

何继江 于琪琪 秦心怡

摘 要：

中国设立了2060年前碳中和的愿景，各城市面向碳中和愿景开始积极推进能源转型。德国第二大城市汉堡确定了2050年碳中和目标，设定分阶段的城市减排目标，制定总体气候计划和分领域的能源转型计划，并且颁布相应法律政策保障计划的实施。从汉堡市的经验中得出启示，城市能源转型的重点在于确定碳中和目标，编制二氧化碳排放清单，制定碳中和路线图和配套颁布法律法规，以及推进各领域技术举措的实施。

关键词：碳中和;碳达峰;德国汉堡市;城市能源转型;气候计划

中图分类号：F206，X196 文献标识码：A文章编号：1007-2101（2021）04-0059-08

收稿日期：2021-05-24

基金项目：国家重点研发计划政府间合作重点专项“EIR计划-新型城镇能源互联系统研究及试点应用”（2018YFE96500）

作者简介：何继江（1974-），男，湖南宁乡人，清华大学社会科学学院能源转型与社会发展研究中心常务副主任，博士。

2015年联合国195个成员国签署《巴黎协定》，其目标是将全球升温控制在2℃以下，尽量控制在1.5℃，尽快使全球碳排放达到峰值，并在碳达峰后采取快速减排行动。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）于2018年10月发布的《全球升温1.5℃特别报告》认为，控制全球平均温升在1.5℃以内需要全球在2050年左右实现温室气体净零排放。由于二氧化碳是最主要的温室气体，其他温室气体可以换算为二氧化碳当量，所以温室气体净零排放也可简称为碳中和。2019年以来，世界各国纷纷制订碳中和目标。2019年1月，北欧五国发布联合宣言，明确要在2050年前实现碳中和，比如瑞典明确2045年实现碳中和，芬兰确认2035年实现碳中和。英国2019年6月立法确认2050年实现碳中和;欧盟在2019年底确认了2050年实现碳中和的目标;德国2021年5月宣布将碳中和时间从原定的2050年提前到2045年。中国在2020年9月明确将于2060年前实现碳中和。

在全球和各国碳中和目标的引领下，许多城市开始制定碳中和目标，推进能源转型进程。丹麦哥本哈根的目标是到2025年实现碳中和。根据《哥本哈根2025气候计划2021—2025路线图》[1]该城市主要在四个方面采取行动，分别是节能、能源生产、交通和城市管理，2021—2025四年中预计共减排20万吨。根据荷兰阿姆斯特丹《2050年气候中和路线图》[2]，该城市将在建筑环境、电力、交通、工业与港口和市政五个方面采取行动，到2030年比1900年减排55%，2050年减排95%，实现碳中和。瑞典斯德哥尔摩的目标是在2040年成为零化石燃料与气候友好型城市。挪威首都奥斯陆制订了《气候预算2021》[3]，明确到2030年排放量将减少至2009年的5%，实现碳中和。

汉堡市是德国的第二大城市，也是德国最大的港口，市区面积仅755平方公里，人口184万，汉堡大城市群的居民总数超过500万人。汉堡是德国最大的工业区之一，聚集了世界领先的综合铜业集团、钢厂和铝冶炼厂，其能源转型的进程走在欧洲城市的前列。汉堡市设立了2050年碳中和的目标，并对供暖、建筑、交通、经济和气候保护等五个方面制订了行动计划。

中国在2060年前碳中和的目标下开始加速能源转型进程。2019年中国能源相关的二氧化碳排放量为 98亿吨，约占全球二氧化碳排放量的29%。中国于2015年提交了第一版NDC（国家自主贡献）计划，提出了2030年实现碳达峰和单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%目标。2020年版NDC将下降比例调高至65%以上，设置了风电、太阳能发电总装机容量1 200 GW以上的新能源发展目标，以及2030年可再生能源占比25%左右的能源转型目标。为实现碳中和目标，我国各城市正在开展能源转型计划。研究德国汉堡市在能源转型过程中颁布的政策，制定的计划，采取的措施和实施的项目，对中国城市能源转型具有借鉴意义。

一、汉堡市降碳减排取得的主要成效

汉堡市二氧化碳排放量近年来实现较大幅度减少。1990年的碳排放量为2 070万吨，至2003年汉堡市的碳排放量处在平台期，总量基本平稳，略有减少。2003年起，汉堡市碳减排速度加快，至2017年，减排20.8%[4]。至2018年，汉堡市碳排放量减排21.18%。汉堡市居民人均碳排放量也显著下降，从1990年的 12.5 吨下降到2018年的8.9吨。

汉堡市碳减排主要来自于三方面的贡献：首先，电力部门对汉堡市的二氧化碳排放量降低贡献最大。其主要措施包括脱碳和扩大可再生能源以及降低电力消耗。其次，建筑行业减排贡献巨大。尽管汉堡市的居住空间增加了约17%，但是二氧化碳排放总量却减少了。一方面是由于新型建筑材料绝缘性能更好，使得供热能量消耗减少了;另一方面是天然气供暖比例有所上升，燃油供暖比例逐渐下降①。第三，工业部门节能成效显著。2015年以前工业部门每年的减排量超过50万吨，2015年后每年减排量40万吨。截至2019年4月，汉堡工业协会组织的三个能效网络②共同实现了约110万兆瓦时的节能，相当于42.5万吨的二氧化碳。

二、汉堡市能源转型的主要气候政策与计划

（一）主要气候政策

汉堡市早在1997年就颁布了《汉堡气候保护法》，2008年颁布了《汉堡气候保护条例》，2019年颁布《汉堡煤炭淘汰法》。2020年汉堡确定“2050年碳中和”的州目标，更新了《汉堡气候保护法》[5]。

《汉堡气候保护法》（2020版）的主要目标有：限制全球变暖;作为汉堡气候计划目标的法律框架;到2050年实现碳中和;资源的生产、分配和使用需满足经济、合理、节省，对环境和健康有益的原则。该法规定：（1）以1990年为基准年，到2030年二氧化碳排放量减少55%，到2050年减少95%。（2）最晚于2030年12月31日起，汉堡及其拥有的供热公司将不再自行生产或出售基于硬煤或褐煤发电产生的热量，供熱公司有义务为其供热网络提交脱碳路线图，路线图应说明在2050年之前实现气候中和供热的路径，以及2029年12月31日之前实现可再生能源提供30%热量的路径。（3）2022年起，新建筑禁止重油供暖，存量建筑也必须在2026年以前更换掉燃油供暖设备。2009年1月1日之前建造的有关建筑物，在2021年6月30日之后更换或翻新供暖系统时，可再生能源供热比例要达到年度供暖能源需求的15%。在2023年1月1日后开始建造的建筑物，必须确保在屋顶区域安装并运行太阳能发电系统，在屋顶装光伏成为一项义务。公共建筑需遵守联邦和州法规外，非住宅建筑的建造和扩建需遵守建筑效率40标准③。（4）交通低碳方面，到2030年减排139万吨，占总减排量的29%。

在以上条例中，对汉堡市居民明确规定了两项义务，一个是居民有在屋顶上安装光伏系统的义务，另一个是居民有使用可再生能源进行供热的义务。安装光伏系统的义务适用于2023年1月1日以后开始建造的新建筑物;对于现有建筑物，此义务仅在2025年1月1日之后才适用。汉堡的可再生能源供热包括使用太阳能、热能、热泵或生物质能。这两项条例从法律的层面为光伏系统和可再生能源的使用提供了保障，同时对特殊情况做出了规定。

（二）主要气候计划

为了保障气候政策的顺利实施，汉堡市除了单独出台《汉堡气候计划》之外，还与德国北部五州④联合出台了《北德能源转型4.0计划》。

1. 汉堡气候计划。根据《汉堡气候计划》[6]，2018年汉堡市距离2030年减排55%的目标仍有700万吨的差距。2030年前，汉堡市预计投入20亿欧元用于气候相关的工程措施。大部分项目由当地政府相关部门和国有企业负责，其余则由私人合作伙伴和其他利益相关者融资。此外联邦政府也将提供资金支持，减少对汉堡市政府造成的财政压力。

环境、气候、能源和农业管理局⑤在气候计划中提出了四个减排领域，分别为交通、私人家庭、商业贸易和服务以及工业领域。每个领域的减排目标如表1所示。

表1描述了1990年、2017年的碳排放情况、2030年减排目标以及仍需要的减排量。总的减排目标将通过两种方式实现，一是通过能源混合（提高电力中可再生能源的比例）⑥实现290万吨减排量，二是通过汉堡超过400项的混合措施实现410万吨减排量。环境、气候、能源和农业管理局在气候计划中明確了经济转型、供热转型/建筑转型，交通转型及气候转型的具体转型路径，并指出工业、商贸服务业、私人家庭及交通等领域与四个具体转型路径之间的关系（见图2）。

从图2中可以看出，四个领域的能源转型与四个具体路径并不是一一对应的关系，例如工业领域的二氧化碳减排主要在经济转型的路径上实现，商业、贸易和服务减排主要在经济、供热/建筑转型的路径上实现。通过混合措施实现的减排量主要通过四个转型路径实现。

2. 北德能源转型4.0计划[7]。其是“展示智能能源—能源转型的数字议程”（SINTEG）项目的一部分，由联邦经济事务和能源部提供资金，从2016年起到2020年结束。《北德能源转型4.0计划》开发了能源智慧网络，将电力生产者、电力消费者、储能系统连接到该网络，及时协调发电量与用电量的平衡，此计划下包含20个重要分项，例如 EnSpireME GmbH公司的电池存储、北方能量公司的电解制氢、ARGE网络公司的可再生能源发电厂、汉堡能源公司与 PONTON GmbH公司的能源平台等。在此计划中，汉堡和石荷州将共同实现2035年全部480万居民用可再生能源供电。汉堡没有足够的可再生能源发电的场地，无法满足其稠密的人口和大型工业用电需求，自发电只覆盖了用电需求的4%。接壤的石荷州位于汉堡北部，全称为石勒苏益格-荷尔斯泰因州，面积15 763平方千米，东侧为波罗地海，西侧为北海，风电资源丰富，拥有大量海上陆上风电场，可以满足本地电力需求的160%。通过智慧电网石荷州向汉堡市输送可再生能源电力，大大减少了汉堡市的二氧化碳排放量。

三、汉堡市能源转型措施

为了实现到2030年的转型目标，汉堡市在供暖、建筑、交通、经济和气候保护几个方面提出了实现气候计划的具体措施[6]。

（一）供热

汉堡市通过改善能源结构实现低碳供热，提高供热效率。鉴于建筑密集，汉堡市主要通过改善管道能源类型提高可再生能源的比例，对燃料进行脱碳。例如，韦德尔（Wedel）燃煤电站被使用燃气和蒸汽涡轮机（CCGT）系统的哈芬能源公园（Hafen Energiepark）取代。同时汉堡市也在规划新的供热网，提高废热使用效率。工业废热排放大的行业包括水泥、钢铁、热电、陶瓷、有色金属等，这些余热将储存于大型储热水罐中，通过区域供暖的方式为建筑供热。

汉堡市还从社区的角度整体改善能源使用。例如，在同一街区中由于规划不同，使得某些区域相比于其他区域光照更充足，太阳能供热的效率更大，这些热量可以通过供热网络提供给社区或其他区域。市政公司也可以整合现有的供热基础设施，建立网络基础设施为地区供电，或协调当地企业，通过改造节能建筑来改善能源供应。

（二）建筑改造

首先，汉堡市联合金融机构共同推进住宅和非住宅建筑改造的扶持计划。如德国复兴信贷银行的“节能城市改造”计划。该计划资助汉堡市中心的旧建筑进行能源系统改造，使用可再生能源为建筑供能。2020年，能源和气候基金拨出约7 000万欧元资金推进节能型城市建设。其次，汉堡还对存量房进行研究，确定其节能潜力并制定建筑实现气候目标的路线图。对公共非住宅建筑进行节能改造，新建和扩建公共非住宅建筑到2022年至少达到节能40%标准。再次，汉堡市开展了建筑翻新计划。建筑物翻新包括材料更新与供暖系统的更新。建筑材料要求选取保温性能好的材料以降低房屋的热量需求。供暖系统的更新则包括增加清洁能源，使用区域供热等。一般情况下，这两者通常不会同时进行，因此在翻新没有全部完成时，将采取混合系统供热，即化石加热技术与可再生能源混合供热方式。为检查建筑能效是否达标，汉堡市还考虑制定《汉堡建筑能效等级》。

（三）交通管理

汉堡市在交通管理方面的举措主要是鼓励民众多使用公共交通，并积极推动公交车辆采用清洁能源。从2020年开始，汉堡市仅购买无排放公交车——纯电动交通车。汉堡市公交车第一大运营公司Hochbahn和第二大运营公司VHH逐步使用电动公交车。汉堡市计划公共交通在总交通量中的市场份额提高到30%，建立以用户为中心的公共交通系统和更密集的交通运输网，如引入用来分流的XpressBus网络⑦、扩建夜间巴士网络、路线基础设施的现代化、移动平台（Switch应用）等，鼓励民众从私家汽车转向公共交通。汉堡市也积极鼓励自行车出行。汉堡市落实了自行车路线规划，规划建设自行车快车道，还资助货运自行车和公共自行车停车位建设项目。到2025年，地铁和S-Bahn站将总共建立4万个自行车停车位，届时当地交通枢纽和长途火车站将拥有更多的自行车停车场。私家电动车的发展是德国交通能源转型的重要举措。根据《电动汽车法案（EmoG）》预测，到2030年，全德国范围内的电动汽车数量将达到700万辆～1 000万辆。汉堡市也积极向电动车转型，采用的举措有：增加市政府和私人公司公用车中电动车的数量;共享汽车以电动汽车为主;扩大公共充电桩的数量;增加氢站数量。

为了缓解公路运输的压力，提倡货物的铁路、海洋和内陆水道运输，并对多式联运⑧码头及其系统进行现代化改造和扩展。例如，扩大大型和小型卡车的液化天然气储罐基础设施、设立智能装卸区等。汉堡市将在港口新城和施泰因韦德两个区的码头扩建集装箱船的岸电系统，并为游轮建造岸电系统，与欧洲其他港口共同制定法规以减少二氧化碳排放。汉堡航空机场也已承诺机场运营在2021年实现碳中和，增加低排放飞机，并准备使用合成煤油形式的可持续燃料，优化停机坪交通系统。同时，汉堡市的交通管理将向数字化转型，使交通效率达到最大化，具体措施包括使用智能化停车位管理系统、联网管理客运和货运交通的链接，使用送货机器人等。

（四）经济发展

汉堡市政府督促工业和商业、贸易与服务等行业在气候和资源保护方面增加投资以保护气候和资源，借鉴成功的能效网络模型，规划建立氢经济网络，并将其运用于汉堡市工业的其他部门。

汉堡市政府推出发展和促进资助计划，增加资源保护公司计划的资金目标和项目资金，为公司提供单独的现场建议以及可行性研究，补充资金将用于生产过程脱碳的重大项目。议院支持并促进公司灵活调整能源消耗和自发电，以提高供应网络中可再生电力的使用以减少二氧化碳排放。企业灵活使用电存储系统，热存储系统等。工业和企业在产品制造中，可以通过改善生产技术减少原材料的使用和废物数量，进而减少生产过程中的碳排放，实现脱碳。

（五）氣候适应举措

汉堡开发了城市气候电子地图，定期更新城市气候分析，更新泛洪区划定和暴雨预测;拟定在《2030年雨水结构计划》中引入《汉堡水计划》作为水管理和废水管理框架。其配套措施有雨水渗透、雨水存储、雨水滞留、延迟雨水径流等，需要经过全面测试。以六年为一周期，审查风险区域和泛洪区，并根据不断变化的情况进行调整。森林和沼泽地不仅可以调节城市气候，还具有碳储存功能，市政府规定所有地区都应指定适合造林或建造沼泽的区域。同时加强城市、屋顶和房屋立面的绿化。汉堡市还推动灾害风险管理和灾害控制数字化和网络化，使相关数据可以容易访问。建立坚实的通信基础架构以应对灾害导致的通信网络故障。汉堡市意识到气候变化会影响能源供应安全。例如，2018年夏季的低水位和水温升高影响硬煤运输，从而限制了发电功率。市政府决定对能源基础设施进行定期检查，以保证能源供应的安全。

四、汉堡市能源转型项目

汉堡市为了实现能源转型和减排的目标，实施了一系列的能源转型项目，由汉堡能源公司（Hamburg Energie）直接负责。汉堡能源公司成立于2009年，是一家市政能源供应商，他们具有明确的生态重点，仅提供100%的绿色电力。2019年汉堡能源公司发电实现了100%绿色电力，相比之下，德国的绿色电力仅占44%。以下能源转型项目中的风能、沼气、储能、虚拟电厂、太阳能图集、热电联厂、公共交通电动化及能源仓等项目[8]均由汉堡能源公司负责。

（一）风能

汉堡的风力资源较丰富，但由于受最小距离和最小噪音限制，汉堡可以建造风电设备的空间有限。截至2018年汉堡有65台风力涡轮机，共计128 MW，风力发电量为300 MWh，占发电总量2.5%。汉堡现有的风力发电量每年可以满足5万多个家庭的用电需求，为减少碳排放做出了一定贡献。目前汉堡市扩建风力涡轮机比较困难，但也未放弃利用风能的想法，汉堡能源公司转向于开发街道上使用的风能，例如风能驱动的电动汽车充电站。

（二）沼气

汉堡港的污水处理厂是德国最大的污水处理厂，负责200万人生活污水的机械处理和生物处理。处理干净的废水将被排入易北河，污水污泥被输送到污水处理厂的沼气池进行发酵，被分解成甲烷、二氧化碳和水。每天产生的沼气大约9.5万立方米，经洗净后馈入天然气网络。居民可以直接在网站订购城市沼气，用城市沼气取暖的价格比使用天然气更加经济实惠，具体价格取决于沼气含量。城市沼气指沼气和天然气的混合物，沼气含量为1%或5%，其余为天然气。使用污水处理厂的沼气不会增加大气中的二氧化碳含量，起到了替代天然气等化石能源的作用，达到节能减排效果。

（三）储能

风力涡轮机制造商西门子与汉堡能源公司和汉堡工业大学共同研究FES（Future Engergy System）项目使用电热储能（Electro-Thermal Energy Storage）于2019年6月在汉堡投运。该储热系统借助电阻加热和风扇，将电能转换为热空气流，进而转换为热能，然后将热空气导入装有熔岩石的隔热混凝土砌块中。石头将被加热到800℃，24小时后储存岩石被“充电”，可以将130 MWh的热能储存一周以上。当需要用电时，借助涡轮机将热能转化回电能。该储热系统的额定功率为30 MW，平均每天可以为3 000个家庭供电，或者一次可以为大约750辆电动汽车充电。电热储能系统使用岩石，采取了清洁方式将过剩的电力储存，期间不产生额外的碳排放，与可再生能源配合使用可以解决电力储存问题。

（四）虚拟电厂

汉堡能源公司开发了HYPE虚拟电厂智慧平台，总共控制着50个能源系统，其中可及时灵活调控的有15个。虚拟电厂通过控制系统使发电量和用电量保持平衡，除了对能源发电量的波动进行预测，还可以通过分析天气数据对发电量进行预测。例如，在风暴席卷海岸而使风力涡轮机发电过多的情况下，虚拟电厂将调低沼气厂的发电量。该平台会根据交易所当前的电价调整供应量，电力过剩时电价会降低，电力不足时电价较高。同时，智慧平台也可以根据电价调整用电量，在低电价时增加用电量，降低消费者的电力成本。汉堡的电力100%采用可再生能源供电，这要求电网具有很高的灵活性，通过虚拟电厂平台及时调节电厂出电水平，保持发电与消耗平衡，避免电力过剩或不足的情况，为可再生能源供电的稳定性和可靠性提供保障。

（五）太阳能图集

截至2018年末，汉堡能源公司运营30多个太阳能光伏系统，总装机量12.3 MW，可覆盖4 300户家庭的用电需求。从2023年开始，汉堡居民在屋顶安装光伏成为一项义务。为了使居民更加方便地安装光伏和太阳能系统，汉堡能源与汉堡市国家地理信息和测量部联合开发了太阳能图集。太阳能图集是一个交互式地图，房主可以通过查询地址来确定自家屋顶的发电潜力。太阳能潜力总共分为四个等级，绿色标记的屋顶非常适合使用太阳能，而红色標记的屋顶则代表潜力较小，具体如表2所示。太阳能图集的开发和使用为光伏发电提供强有力的助力。

（六）热电联产

在传统的发电厂中，使用天然气或石油作为能源，在发电过程中产生的热量往往被浪费掉，约有62%的废热以水蒸气的形式散发。现代的热电联产（CHP）系统可以将废热馈入区域供热网络，可实现38%的能量用于供电，50%的能量用于取暖，能量损失降低到12%。汉堡能源公司正在与HANSA建筑合作社共同合作，为汉堡杜登韦格住宅区的614套公寓建造新的供暖系统。热电联产是一种非常有效的减排手段，汉堡能源公司每年以此提供7 MWh的电力和26 MWh的区域供热，减少约3万吨二氧化碳排放。

（七）公共交通电动化

公共交通转为电力驱动对减排贡献显著。汉堡市决定从2020年起仅订购电动公交车，并计划在2021—2025年购买530辆100%电动公交车，截至2020年汉堡市的公共充电桩共计1 000个。汉堡市最大的公交车运营公司Hochbahn目前已有30辆电动公交车在城市中运营，并计划将1 000辆的柴油客车换成零排放的车辆，到2030年将全部使用零排放公交车。Hochbahn公司使用的电动车种类包含纯燃料电池混合动力客车和燃料电池作为增程器的电池电动客车。汉堡第二大公交车运营商VHH也在更换电动公交车，2021年上半年将有18辆电动公交车投入运营。

（八）能源仓

汉堡有一座由防空炮塔改造的能源仓。这座防空炮塔位于威廉斯堡地区，是第二次世界大战遗留下来的，2013年被汉堡能源公司改造成一座生态发电厂，向该区域提供绿色电力和热量。在能源仓的屋顶和南侧，有超过2 000平方米的太阳能收集器和电池;位于能源仓的内部沼气热电联产单元（CHP）可以提供电和热;能源仓内部还有一个生物质锅炉和一个大型储热水箱，相邻工业区的废热也可以存储在仓内并再次输送给用户。生态发电仓的总热量输出22.4 GWh，可满足3 000户家庭的供热需求;总电力输出为2.850 GWh，可满足1 000户家庭的电力需求。战争遗留炮塔改造成可再生能源发电厂是全球少有的案例，不仅解决了战争遗留物的处置问题，为当地居民提供清洁电力和清洁热力，更有意义的是，这座能源仓既是战争博物馆，又成为了能源转型博物馆，起到重要的公众宣传作用。

（九）自行车路线规划图

为了使骑行者在汉堡市更方便地使用自行车出行，汉堡市已经开发了一种有吸引力、安全且易于使用的自行车路线网络。该路线图目前有14条自行车路线，全长约280千米。到2025年，自行车道将继续扩建，并且完善指示牌等相关标识。居民外出时使用HVV Switch应用程序可以查询市区公交、地铁、共享汽车、自行车的切换地点，还可以预定共享汽车和自行车。自行车在城市能源转型中能够起到不可忽视的作用。如果按驾车每100千米9升汽油计算（取决于汽车排量），每骑行1千米可减排0.207千克。

（十）汉堡城市最后一英里方案

该项由Prognos公司、ILS研究所与KE Consult咨询机构联合开展，汉堡市在作为“最后一英里”的示范区域提出24项措施[9]。主要目的是到2030年将CEP（快递包裹服务）服务提供商的排放量减少40%，显著改善交通流量。规划到2030年，25%的私人家庭货物以及5%的公司货物将由货运自行车处理，另外30%的私人家庭货物将配送到包装站，最大程度地减少交付次数。此外，到2030年，95%的快递车辆实现零排放。该项目通过创建微型枢纽网络，解决城市内的货运问题，货运自行车的使用将在货物配送的最后环节上起到减排的作用。

五、德国汉堡市能源转型对中国的启示

（一）制订碳中和目标，明确时间表

汉堡市根据德国2019年确定的碳中和目标在2020年启动了气候变化法的修订，并明确2050年碳中和的目标和2030年度的减排目标。随着德国将碳中和目标年提前5年至2045年，预计汉堡将再次启动修订流程，明确碳中和目标。

中国城市也应根据国家2060年前碳中和的总体目标，结合本城市情况，确定碳中和目标年，制订碳达峰峰值目标，制订2040年、2050年减排目标，并根据国家碳中和进程动态修订本市碳中和目标的预案。

（二）编制二氧化碳排放清单

编制温室气体排放清单是城市能源转型的重要基础工作。温室气体排放清单指在某一区域内人类的社会和生产活动中各环节直接或者间接排放的温室气体数据。汉堡市编制并发布了1990—2018年度的各年二氧化碳排放数据。汉堡市的碳排放测算分别用生产者平衡和污染者平衡两个方法测算了二氧化碳排放数量。前者分析直接使用化石燃料（如煤、天然气或原油）产生的一次能源消耗产生的二氧化碳排放，显示了所有大型工业和能源发电厂的排放;后者则是从企业和私人家庭行为的角度测算二氧化碳排放。汉堡市认为后者与气候保护更相关，因为它更密切地反映了汉堡市气候保护措施可能影响的因素。在此背景下，汉堡的气候目标以污染者平衡方法测算的碳排放数据为基础。我国城市的二氧化碳排放清单目前公开的是182个城市2010年的排放清单，是采用生产者平衡方法测算的碳排放，近几年的碳排放数据尚未公开或尚未编制。中国城市有必要借鉴汉堡经验采用污染者平衡方法尽快编制各年度二氧化碳排放清单并尽快公布，以促进各种能源转型措施的应用。

（三）制定碳中和路线图，配套颁布法律法规

城市能源转型需要制定碳中和路线图，明确阶段性任务。路线图为城市实现碳中和提供了方法。碳中和路线图中应包括制定并颁布气候保护的法律法规，为实现碳中和提供政策支持，以及电动车法规、建筑能效法规等与气候保护相关的法律法规。法规中除了对部门、项目、企业等层面的减排要求之外，也可具体到居民层面，使气候保护成为公民的一项义务，如建筑上建设光伏的公民义务。碳中和路线法还应设定年度減排目标并定期报告目标完成情况，及时检查项目落实情况，评估减排成果。

（四）落实技术举措，细化施工图

城市能源转型技术举措的核心是电力系统转型，建筑能源转型和交通能源转型，汉堡市在这方面结合自身情况已经探索了较为细致的施工图。

1. 电力系统转型。汉堡市一方面充分开发本身的光伏和风电资源，一方面积极引入石荷州的清洁电力，并通过建设储能项目、虚拟电厂项目等提升电力系统对波动性的风电光伏的接纳能力。对中国城市而言，电力系统转型首先要充分开发本地的光伏和风电项目，并通过技术创新提升电力系统的灵活性。需要特别说明的是，中国的地级市大多包括周边若干县，这些县与地级市的关系有些类似于地域较狭小的汉堡市与石荷州的关系。城市能源转型应积极开发周边县域的风电光伏资源，乃至与周围临近城市联网，实现跨城市电力输送，以解决城市的供电与用电需求不平衡的问题。

2. 建筑能源转型。汉堡市的热电联产结合区域供热能不但提高了能源利用效率，而且有效减少了建筑用能的能量损失。汉堡市对现有建筑物和新建筑物设定能效标准，并通过设定技术标准减少燃油供暖和燃气供暖比重，鼓励增加可再生能源的供热比例。我国城市余热资源利用率较低，城市周边的电厂、钢铁厂等工业企业的大量余热资源未能得到充分回收，回收这些余热，并结合区域供热，将显著减少建筑碳排放。中国城市也应借鉴汉堡的建筑能效管理对建筑进行能效等级评定。

3. 交通能源转型。汉堡市大力推广公共交通，并在公交领域全面推广电动车辆，针对城市快递行业设计“最后一英里”方案，使用非化石燃料的运输工具进行短途配送。类似的行动，我国很多城市也在进行，可以与汉堡互相借鉴。汉堡市在快递领域推广货运自行车的行动值得中国城市借鉴。汉堡鼓励自行车出行，开发了通达的自行车路线网络，使自行车成为更多人的通勤工具，以实现更大的交通减排。中国城市能源转型可以借鉴汉堡市经验对自行车出行给予更多的重视。

（五）城市能源公司的体制和技术创新

汉堡在2009年成立的汉堡能源公司作为市政能源公司一开始就服务于汉堡的碳中和目标。该公司仅提供100%的绿色电力，向市民提供综合能源服务，其经营范围在电力供应之外，还涉及城市供热项目和电动汽车充电业务。该公司针对碳中和目标进行了大量技术创新和零碳项目开发。该公司探索的虚拟电厂和储能项目提高了电网的灵活性，提高了接纳汉堡市内和来自石荷州的零碳电力的能力。该公司与汉堡市国家地理信息和测量部联合开发的太阳能图集为充分开发屋顶光伏资源起到重要作用。能源仓的建设则把城市文件建设与能源供给很好的融合。这些体制和技术创新为中国城市的能源供应商提供了借鉴。

中国有三百多个地级市，目前正在按照国家要求编制碳达峰、碳中和的“时间表、路线图和施工图”。德国汉堡市在推进城市能源转型促进碳中和方面进行了积极的探索，积累了大量经验。中国城市对汉堡市能源转型进行细致的对标分析，借鉴其经验将对促进双碳工作起到积极作用。

注释：

①2000年德国44.5%公寓使用天然气供暖，2019年上升至49.5%。2000年32.6%的公寓使用取暖油（从原油中提炼）供暖，2019年下降至25.3%。取暖油供暖多为留存建筑。

②能效网络模型是指一个地区和/或一个行业中的几家公司自愿联手组成一个非正式的网络，以便在几年内共同提高其能源效率。

③一项建筑标准，建筑效率40指每年的一次能源消耗为德国《节能条例》中规定的计算值的40%，传热损失为计算值的55%。

④北部五州包含汉堡、不来梅、下萨克森州、梅克伦堡—前波美拉尼亚州、石勒苏益格—荷尔斯泰因州。

⑤它分为五个部门，分别为“水，污水和地质”“自然保护，绿色规划和土壤保护”“排放控制和废物管理”“能源与气候”和“农业”。

⑥各种形式的初级能源混合提供能量称为能源混合，能源分为核能、化石能源（例如煤，原油和天然气）和可再生能源（例如风能，水，太阳和生物质能）几类。

⑦XpressBus网络是指快速直接地连接最重要的站点，比常规公交车的停站次数少。

⑧多式联运是指使用两种及以上的交通工具共同完成货物运输的运输过程。

参考文献：

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[3]Climate budget 2021 Chapter 2， Oslo City Governments budget proposal 2021 with appendices[Z/OL]. https：//www.klimaoslo.no/wp-content/uploads/sites/88/2021/02/Climate-Budget-2021-Oslo.pdf，2020-09-02.

[4]BEHRDE FR UMWELT， KLIMA， ENERGIE UND AGRARWIRTSCHAFT. Bilanz des Statistikamtes-Nord für 2018 CO2-Emissionen in Hamburg[EB/OL]. https：//www.hamburg.de/co2-bilanz-hh/，2020.

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[6]BRGERSCHAFT DER FREIEN UND HANSESTADT HAMBURG.  Erste Fortschreibung des Hamburger Klimaplans und Gesetz zur nderung der Verfassung， zum Neuerlass des Hamburgischen Klimaschutzgesetzes sowie zur Anpassung weiterer Vorschriften[Z/OL]. https：//www.hamburg.de/contentblob/13647730/82f1c3fe9959d1d7f70106a-e89a80781/data/d-hamburger-klimaplan-2019.pdf，2019-12-03.

[7]WERNER BEBA. NEW 4.0-Das Energiesystem der Zukuft für Hamburg und Schleswig Holstein[EB/OL]. https：//www.hamburg.de/contentblob/8284964/f23067f4dedb-5788b552b704bb2b41e5/data/d-top-5-new4-0.pdf，2017-03-23.

[8]BEHRDE FR UMWELT ， KLIMA， ENERGIE UND AGRARWIRTSCHAFT. Energieerzeugung-So sorgen wir für ehrlich guten Strom in über 120 lokalen Anlagen[EB/OL].  https：//www.hamburgenergie.de/ueber-uns/energieerzeugung/，2020-9-17.

[9]SVEN ALTENBURG， ALEXANDER LABINSKY （PROGNOS）; PROF. DR.-ING. DIRK WITTOWSKY， DR. SREN GROTH， JAN GARDE （ILS）; DR. KLAUS ESSER， DR. JUDITH KURTE （KE CONSULT）. Gesam-tstdtisches Konzept Letzte Meile[EB/OL]. https：//www.prognos.com/de/projekt/gesamtstaedtisches-konzept-letzte-meile，2020-03-10.

責任编辑：武玲玲

The Experience and Enlightenment of Energy Transition in Hamburg， Germany of Carbon Neutrality Vision

He Jijiang1， Yu Qiqi2， Qin Xinyi3

（1. School of Social Sciences， Tsinghua University， Beijing 100084， China;

2. Process Sciences， Technical University of  Berlin， Berlin 10623， Germany;

3. Architecture and the Built Environment， KTH Royal Institute of Technology， Stockholm 11428， Sweden）

Abstract：China has established a carbon neutral vision by 2060，Chinese cities have begun to actively promote energy transformation in response to the carbon neutral vision. Hamburg， the second largest city in Germany， has set a carbon neutrality target for 2050， set stage reduction goals for the city， developed an overall climate plan and energy transition plans in various fields， and promulgated supporting laws and policies to ensure the implementation of the plan. According to the experience of Hamburg， cities should focus on determining carbon neutrality targets， compiling the carbon dioxide emission inventory， formulating a carbon neutrality roadmap and promulgating supporting laws and regulations， and promoting the implementation of technical measures in various fields.

Key words：carbon neutrality; emission peak; Hamburg Germany; city energy transition; climate plan