Your Feedback
Choose a section
صناعة الطاقة في جمهورية ألمانيا الاتحادية
License SS BY-SA 4.0 _ Last Updated: August 10, 2022
Download PDF

الترجمة باستخدام ترجمة جوجل

محتويات

الحالة العامة للاقتصاد

ألمانيا، رسميا جمهورية ألمانيا الاتحادية، هي دولة تقع في أوروبا الوسطى. وعاصمتها هي برلين. حدود الدولة هي فرنسا ولوكسمبورغ وبلجيكا وهولندا (من الغرب)، والدنمارك (من الشمال)، والنمسا وسويسرا (من الجنوب)، وبولندا وجمهورية التشيك (من الشرق). تتمتع البلاد بإمكانية الوصول إلى بحر البلطيق وبحر الشمال.

Germany/ the Federal Republic of Germany
Capital: BerlinDensity: 236/km2Currency: Euro (€) (EUR)
Official languages:  German Life expectancy at birth: 80.94 yearsGDP (PPP): $5.537 trillion (2023 est.)
National Day: 03 OctoberArea: 357,600 km2GDP - per capita (PPP): $66,037 (2023 est.)
Population: 84,482,267 (Q2 2023 est.)Coastline: 2,389 kmInternet country code: .de

Source: [1,2,3,4,5]

تحتل ألمانيا المرتبة 69 من حيث المساحة في العالم، وبحسب إحصائيات عام 2022، يبلغ عدد سكانها حوالي 84,3 مليون نسمة. من حيث الكثافة السكانية تحتل البلاد المرتبة 61 في العالم من بين 248 دولة [1،2،3]. يبلغ إجمالي طول الخط الساحلي للبلاد 2,389 كيلومترًا[3]. الشكل السياسي للحكومة هو جمهورية برلمانية اتحادية. اللغة الرسمية هي الألمانية. تنقسم البلاد إدارياً إلى 16 ولاية [3].

 Sources:
1. GDP (purchasing power parity), 2020 est. / The World Factbook/Library/Central Intelligence Agency *228
2. GDP - per capita (PPP), 2020 / The World Factbook/Library/Central Intelligence Agency *229
3. Inflation rate (consumer prices), 2019 est. / The World Factbook/Library/Central Intelligence Agency *228
4. Charges for the use of intellectual property, receipts (BoP, current US$), 2020 / International Monetary Fund, Balance of Payments Statistics Yearbook, and data files. / License: CC BY-4.0 *88
5. The Global Competitiveness Index 2019 / Rankings / Reports / World Economic Forum *141
6. High-technology exports (current US$) 2019-2020 / United Nations, Comtrade database through the WITS platform / License: CCBY-4.0 / Data *134
7. 2021 Index of Economic Freedom / International Economies / The Heritage Foundation *178
8. Reserves of foreign exchange and gold, 2017 est. / The World Factbook / Library / Central Intelligence Agency *195
9. Annual average GDP growth in %, for the last 10 years (2011-2020) / World Bank national accounts data, and OECD National Accounts data files / License: CC BY-4.0  *206
10. Public debt (% of GDP), 2017 est. / The World Factbook / Library / Central Intelligence Agency (from smallest to largest) *210
  * Total number of countries participating in ranking


الشكل 1. المؤشرات الاقتصادية لألمانيا

تعد ألمانيا أحد المصدرين الرئيسيين للسلع الصناعية ومنتجات التكنولوجيا الفائقة في الاتحاد الأوروبي، مما يساهم في امتلاكها أكبر اقتصاد في أوروبا، وخامس أكبر اقتصاد في العالم، وهو ما ينعكس في الرسم البياني الموضح في الشكل 1. تقريبًا جميع المؤشرات الاقتصادية، باستثناء متوسط ​​نمو الناتج المحلي الإجمالي والدين العام، تحتل الدولة مرتبة أعلى من المتوسط ​​العالمي، في الربع العلوي من الرسم البياني (أي من بين أفضل 25٪ من دول العالم المدرجة في التصنيف).
منذ أوائل التسعينيات، وباستثناء حدوث انخفاض طفيف في عام 2008، شهدت البلاد نموًا مستدامًا في الناتج المحلي الإجمالي في تعادل القوة الشرائية، بشكل عام ونصيب الفرد [4،5]. ارتفع الناتج المحلي الإجمالي بتعادل القوة الشرائية من 4.199 تريليون دولار في عام 2017 إلى 4.238 دولار في عام 2020 (المركز الخامس على  مستوى العالم) [3]. الناتج المحلي الإجمالي للبلاد عند تعادل القوة الشرائية للفرد أقل (المرتبة 26 في العالم)، مما يدل على ديناميكيات سلبية: من 53.500 دولار في عام 2018 إلى 50.900 دولار في عام 2020 [3].
تغير مستوى التضخم في ألمانيا من 1.5% في عام 2017 إلى 1.4% في عام 2019 [3].
وفقًا لتقرير التنافسية العالمية 2020، الذي أعده المنتدى الاقتصادي العالمي، تحتل ألمانيا المرتبة السابعة من إجمالي 141 دولة، بعد سويسرا وهولندا في الاتحاد الأوروبي. يعكس هذا التصنيف مدى فعالية استخدام الموارد الخاصة للدولة لتحقيق التنمية المستدامة. وبالإضافة إلى عدد من المؤشرات الاقتصادية، يأخذ هذا المؤشر في الاعتبار أيضًا متغيرات مثل التعليم والصحة ومستوى الابتكار وما إلى ذلك. وفي قائمة الدول التي صدرت منتجات التكنولوجيا الفائقة في 2019-2020، جاءت الدولة في المرتبة الثانية بعد الصين. ، من بين 134 دولة.
وبحسب مؤشر الحرية الاقتصادية، الذي يعتمد على حرية الأعمال، والتحرر من التدخل الحكومي، وحماية الملكية، والتحرر من الفساد، احتلت الدولة المرتبة 29 في عام 2021، من بين 178 دولة تم أخذها في الاعتبار.
ومن حيث احتياطيات الذهب واحتياطيات النقد الأجنبي، احتلت ألمانيا المركز الثالث عشر في المنطقة خلف روسيا وسويسرا.
من حيث متوسط ​​نمو الناتج المحلي الإجمالي بنسبة٪ على مدى السنوات العشر الماضية (2011-2020)، احتلت البلاد المرتبة 154 من  بين 206 دولة، خلف سويسرا، ولكن قبل هولندا، في عام 2020. ومن حيث الدين العام، المحسوب على أنه نسبة الناتج المحلي الإجمالي للبلاد، احتلت ألمانيا المرتبة 62 من بين 210 دولة تم أخذها في الاعتبار في عام 2017.
تم إدراج عدد كبير من شركات الطاقة الألمانية، بما في ذلك الشركات الكبيرة مثل RWE وE.ON، في تصنيفات Platts 2021 لأفضل 250 شركة من S&P Global لأكبر شركات الطاقة. كما تم إدراج عدد من الشركات الألمانية الأخرى، وهي موردة معروفة لمنتجات الطاقة، ضمن أفضل الشركات العالمية في Global 500 لعام 2021، من بينها – Siemens Energy، E.ON، Siemens، BASF، Thyssen Krupp، و روبرت بوش.

مصادر الطاقة

تمتلك ألمانيا احتياطيات كبيرة من الفحم، وهي من بين أعلى 25% من الدول حسب هذا المؤشر (الشكل 4). تتنوع احتياطيات الفحم في ألمانيا بشكل كبير حسب نوعه. وهكذا، وفقًا لـ [6]، تقدر موارد الفحم الصلب في ألمانيا في عام 2019 بنحو 82.965 مليون طن، أي ما يعادل 0.5% من الإجمالي العالمي، ومع ذلك تقدر احتياطيات الفحم الحجري والفحم الحجري بـ 12 مليون طن فقط. تتكون البلاد من الفحم الحجري، والذي بموجبه تعد البلاد من بين قادة العالم من حيث الموارد (36,500 طن متري - 0.8٪ من الموارد العالمية و11 في  العالم) والاحتياطيات (36,100 طن متري - 11.4٪ من الاحتياطيات العالمية والثالثة) .  فى العالم). احتياطيات المصادر الأحفورية الأخرى ليست كبيرة (الجدول 1).

الجدول 1. موارد الطاقة الأحفورية في ألمانيا

Resource/
Explanations
Crude oil*Natural gas*Coal*Shale Gas**Tight Oil**Coal mine
methane
Oil Shale
Value115.2(0.01%)1(0.01%)39 572(3.41%)170.710.9-72.32
Unitmillion barrelsTcfmillion short
tons
Tcfbillion barrelsBcmmillion barrels
Year2021202020212013201320182008
Source[8][8][8][10][10][7,9][11]

*حصة احتياطيات الدولة في الإجمالي العالمي مذكورة بين قوسين
* *غير مثبتة من الناحية الفنية قابلة للاسترداد



وفقًا للاحتياطيات المؤكدة من النفط والغاز الطبيعي، تحتل البلاد المرتبة 65 و  64 في  العالم على التوالي [3]. ومن حيث طن مكافئ النفط، بلغت احتياطيات الفحم المؤكدة 99.8%، واحتياطيات النفط 0.1%، والغاز الطبيعي 0.1%، بحسب بيانات عام 2021 (الشكل 5). تبدو مصفوفة الموارد الأحفورية غير التقليدية اعتبارًا من 2014-2015 مختلفة بعض الشيء - يمثل الغاز الصخري 48.8%، وزيت الكيروجين - 33.6%، والنفط المحكم - 10.4%، وإمكانية استخدام الميثان في مناجم الفحم - 7.2% (الشكل 5).
وبحسب [3] في بداية عام 2018، قدرت احتياطيات النفط في ألمانيا بنحو 129.6 مليون برميل، وبحسب [6] – بلغ احتياطي النفط الخام 28 مليون طن في عام 2019. احتياطيات الغاز الطبيعي المؤكدة في ألمانيا في بداية عام 2018، بناءً على [3]، بلغت 39.5 مليار متر مكعب، وبحسب [6] – إلى 25 مليار متر مكعب في عام 2019. تجدر الإشارة إلى أن استهلاك النفط والغاز في ألمانيا يتجاوز بشكل كبير مستويات الإنتاج الحالية.
قُدر إجمالي احتياطيات الفحم المؤكدة في عام 2020 بنحو 35900 مليون طن وفقًا لشركة بريتيش بتروليوم [7]، وبنحو 39917 مليون طن قصير في عام 2015 وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية [8]، وهو ما يتوافق مع بيانات BGR 2017. وفقًا لـ وبحسابات شركة Advanced Energy Technologies، بلغت إمكانية استخدام الميثان، وفقًا للمنهجية القائمة على انبعاثات الميثان من [9] واحتياطيات الفحم من [7]، حوالي 10.9-72.3 مليار متر مكعب.
تمتلك ألمانيا أيضًا احتياطيات كبيرة من الهيدروكربونات غير التقليدية: الغاز الصخري – 17 تريليون قدم مكعب، والنفط المحكم – 0.7 مليار برميل، وزيت الكيروجين – 2 مليار برميل [10,11].
تمتلك ألمانيا مجموعة متنوعة من الموارد المتجددة لإنتاج الطاقة. يتم عرض مجموعة مختارة من المؤشرات الأساسية في الجدول 2.

الجدول 2. موارد الطاقة المتجددة في ألمانيا

Resource/
Explanations
Solar Potential
(GHI)*
Wind Potential
(50 м)*
Hydro energy
Potential**
Bio Potential
(agricultural area)
Bio Potential
(forest area)
Geothermal
Potenial
Municipal Solid
Waste
Value2.8-3.0 6.0-7.0204831.8164628
UnitkWh/m2/daym/sGWh/year% of land area% of land areaMWekg per person
Year2018201820082018201820082020
Source[12][13][15][16][17][15][18]

* بالنسبة لمعظم أراضي البلاد
** القدرة النظرية الإجمالية


يبلغ مستوى الإشعاع الأفقي العالمي في معظم أنحاء البلاد 2.8-3.0 كيلووات ساعة/م 2 /يوم [12]. وفي الجزء الجنوبي من البلاد، ولايات بافاريا وبادن فورتمبيرغ وهيسن، يمكن أن يرتفع هذا الرقم إلى 3.2 كيلووات ساعة/م 2 /يوم [12]. توزيع موارد الرياح هو كما يلي: في معظم أنحاء البلاد تبلغ سرعة الرياح 6.0-7.0 م/ث [13]؛ وعلى طول ساحل بحر الشمال، وكذلك في الشمال الغربي من البلاد، ومنطقة بحر البلطيق في الشمال الشرقي، تتجاوز سرعة الرياح 7.0 م/ث على ارتفاع 50 مترًا. تعد منطقة بحر الشمال، بما في ذلك القسم المتاخم لألمانيا، من أغنى المناطق في العالم من حيث موارد الرياح. في العديد من المواقع في هذه المنطقة، وفقا لبيانات الأرصاد الجوية طويلة المدى، فإن متوسط ​​سرعة الرياح السنوية، حتى على ارتفاع 10 أمتار، يتجاوز 7 م/ث، والوقت الإجمالي عندما تكون سرعة الرياح ضمن النطاق التشغيلي للنطاق التشغيلي. توربينات الرياح (3-25 م/ث) تصل إلى 90%.
تبلغ قدرة الطاقة الكهرومائية القابلة للاستغلال اقتصاديًا في البلاد 20 تيراواط ساعة/السنة [14].
إمكانات الطاقة الحرارية الأرضية في البلاد منخفضة وفي عام 2008 قدرت بنحو 164 ميجاوات [15]. ومع ذلك، تنشط ألمانيا في تطوير الطاقة الحرارية الأرضية. مع الأخذ في الاعتبار درجة الحرارة المنخفضة نسبيًا لطبقات الطاقة الحرارية الأرضية، يتم استخدام الأنظمة الثنائية مع دورة رانكين العضوية (ORC)، مما يجعل من الممكن استخدام الموارد المتاحة بشكل فعال.
وفقًا لبيانات عام 2018، فإن 48% من أراضي ألمانيا تحتلها الأراضي الزراعية، والتي ظلت مساحتها تتناقص بشكل مطرد خلال نصف القرن الأخير [16]. وقد حدثت زيادة طفيفة في مساحة الغابات إلى 31.8٪ من أراضي البلاد في عام 2018، مقارنة بـ 32.4٪ في عام 1990 [17].
يتوافق مستوى توليد النفايات البلدية في ألمانيا (628 كجم للشخص الواحد) مع مستوى الدول الأوروبية المتقدمة للغاية (مثل سويسرا – 706 كجم للشخص الواحد) [18]. من ناحية، تعتبر النفايات البلدية مادة خام قيمة لإعادة التدوير أو إنتاج الطاقة، والتي تستخدم بنشاط في ألمانيا، ولكن من ناحية أخرى، يمكن للمواد المتحللة على المدى الطويل أن تلوث البيئة بشكل كبير.

توازن الطاقة

وفقًا للمراجعة الإحصائية لشركة بريتيش بتروليوم للطاقة العالمية 2022، بلغ إجمالي استهلاك الطاقة الأولية في ألمانيا في عام 2021 12.64 إكساجول، حوالي 33% منها نفط، و23.4% غاز طبيعي، و16.8% فحم، و18% طاقة متجددة، و4.9%. – الطاقة النووية 1.4% – الطاقة الكهرومائية [7].
بقي إنتاج النفط بين عامي 2020 دون تغيير عملياً، حيث لم يتجاوز مستوى 222 ألف برميل/يوم؛ وفي عام 2020 بلغ 201 ألف برميل يوميًا [19]. وقد أظهر حجم استهلاك النفط في البلاد منذ عام 2007 تراجعاً (الشكل 2)، على الرغم من نموه الطفيف في عام 2017، حيث وصل إلى مستوى 2,450 ألف برميل/يوم، وانخفض إلى 2,149 في عام 2020 [19]. بلغت واردات النفط الخام في عام 2020 1.663 مليون برميل يوميًا [3].
وقد انخفض إنتاج الغاز الطبيعي في ألمانيا تدريجيا منذ عام 2001 ووصل إلى مستوى 308 مليار قدم مكعب في عام 2015، أي نصف مستويات عام 2001، و179 مليار قدم مكعب في عام 2020 [19].
كما انخفض استهلاك الغاز الطبيعي في ألمانيا بين عامي 2001 و2014 بتقلبات بسيطة لم تتجاوز مستوى 3338 مليار قدم مكعب. اعتبارًا من عام 2016، بدأ استهلاك الغاز في الارتفاع مرة أخرى، ليصل إلى 3,380 مليار قدم مكعب في عام 2019 و3,091 مليار قدم مكعب في عام 2020 [19].

Source: U.S. Energy Information Administration (Sep 2023) / www.eia.gov

الشكل 2. إنتاج واستهلاك الوقود الأحفوري في ألمانيا (الفحم - على اليسار، الغاز - في الوسط، النفط - على اليمين)

وفقًا لشركة بريتيش بتروليوم [7]، وبلغ إنتاج الغاز في الدولة عام 2021 4.5 مليار م 3 ، والاستهلاك 90.5 مليار م 3 ؛ تنشر BGR أرقامًا مماثلة لعام 2020.
ألمانيا هي أكبر مستهلك للغاز في أوروبا؛ وبحسب [6] استوردت الدولة 139 مليار متر مكعب من الغاز الطبيعي في عام 2019 [3]؛ وبلغت الصادرات 72.4 مليار م 3   عام 2019.
وانخفض إنتاج الفحم في البلاد منذ عام 2001 بتقلبات طفيفة لم تتجاوز 233 مليون طن قصير؛ في عام 2020 بلغ 193 مليون طن قصير. ولم يتجاوز استهلاك الفحم 276 مليون طن قصير، وفي عام 2020 بلغ 151 مليون طن قصير [19].
وبحسب تقرير شركة بريتيش بتروليوم لعام 2020، بلغ إنتاج الفحم 0.98 إكساجول، بينما قدر الاستهلاك بـ 1.84 إكساجول [7]. وفقًا لـ Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)، استوردت البلاد في عام 2020 حوالي 32 مليون طن من الفحم، معظمها من روسيا والولايات المتحدة وأستراليا [20].
في السنوات الأخيرة، استخدمت ألمانيا بنشاط مصادر الطاقة المتجددة لإنتاج الكهرباء (الشكل 3).
في عام 2020، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، بلغ إنتاج الكهرباء في البلاد 545.20 تيراواط في الساعة، حيث شكل الوقود الأحفوري 40.7%، والطاقة المتجددة 44%، والطاقة النووية 11.2%، والطاقة الكهرومائية 4.1% (الشكل 6).
وبحسب وكالة الإحصاء الألمانية، بلغ إنتاج الكهرباء في عام 2021 نحو 518 مليار كيلوواط ساعة، حيث شكل الوقود الأحفوري (بما في ذلك الطاقة النووية) 57.6%؛ وشكلت المصادر المتجددة، بما في ذلك الطاقة الكهرومائية، 42.4% [21].

                                      
Sources: U.S. Energy Information Administration (Sep 2023) / www.eia.gov
 
 
الشكل 3. إنتاج الكهرباء في ألمانيا
 



في الأول من كانون الثاني (يناير ) 2018، وقع حدث تاريخي مهم في ألمانيا - حيث تم توليد 95% من الكهرباء المستهلكة من مصادر متجددة، وخاصة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية. كان من المتوقع أن تتفوق إمدادات شبكة الكهرباء من خلال مصادر الطاقة المتجددة في ألمانيا في عام 2018 على الفحم لأول مرة. في عام 2021، انخفضت حصة الطاقة المتجددة في توليد الكهرباء، وأصبح الفحم أهم مصدر للطاقة لتوليد الكهرباء في ألمانيا في عام 2021، حيث أظهر نموًا مرتفعًا بنسبة 24.9% مقارنة بعام 2020. وفي عام 2021، شكلت طاقة الفحم 30.2% من إجمالي الطاقة المتجددة. إجمالي الكهرباء الموردة للشبكة (24.8% عام 2020)، بحسب هيئة الإحصاء الألمانية. يظهر موقع ألمانيا في الرسم البياني المقارن لمؤشرات الطاقة في الشكل 4.

 Sources:
1. Crude oil proved reserves, 2021 / International Energy Statistic/Geography / U.S. Energy Information Administration (Nov 2021)*98
2. Natural gas proved reserves 2021 / International Energy Statistic / Geography / U.S. Energy Information Administration (Nov 2021) *99
3. Total recoverable coal reserves 2019 / International Energy Statistic / Geography / U.S. Energy Information Administration (Nov 2021) *81
4. Combination production-consumption for Crude oil 2018 / International Energy Statistic / Geography / U.S. Energy Information Administration (Nov 2021) *219
5. Combination production-consumption for Natural gas 2019 / International Energy Statistic / Geography / U.S. Energy Information Administration (Nov 2021) *123
6. Combination production-consumption for Coal 2019 / International Energy Statistic / Geography / U.S. Energy Information Administration (Nov 2021) *128
7. Electricity – from other renewable sources (% of total installed capacity), 2017 est. / The World Factbook / Library / Central Intelligence Agency *170
8. GDP per unit of energy use (PPP per unit of oil equivalent), 2020 *66
Primary energy consumption - BP Statistical Review of World Energy 2021/BP;
GDP (purchasing power parity) - The World Factbook/Library/Central Intelligence Agency
9. Energy use (primary energy use of oil equivalent per capita) 2020  *127
Primary energy consumption – BP Statistical Review of World Energy 2021; Population - United Nations, Department of Economic and Social Affairs,
Population Division (2019). World Population Prospects 2019, custom data acquired via website. Retrieved 15 November 2021
*66
10. The Global Energy Architecture Performance Index Report (EAPI) 2017 / Rankings / Reports / World Economic Forum
11. Electric power consumption (kWh per capita), 2016 *217
Electricity Consumption - The World Factbook / Library / Central Intelligence Agency; Population - United Nations, Department of Economic and Social Affairs,
Population Division (2019). World Population Prospects 2019, custom data acquired via website. Retrieved 15 November 2021

12. Combination of electricity production-consumption (kWh)/The World Factbook/Library/Central Intelligence Agency *216

* Total number of countries participating in ranking

الشكل 4. مؤشرات الطاقة في ألمانيا


تأتي ألمانيا في أسفل قائمة البلدان من حيث نسبة الإنتاج إلى استهلاك الوقود الأحفوري، مرتبة من الأعلى إلى الأدنى، وبالنسبة لجميع مكونات الموارد الرئيسية - النفط والغاز والفحم. وفي الوقت نفسه، من حيث احتياطيات الفحم، فإن موقع البلاد يبدو قوياً - بين أفضل 25% من زعماء العالم.
في قائمة البلدان التي تظهر مستويات إنتاج الكهرباء من المصادر المتجددة (باستثناء الطاقة الكهرومائية)، احتلت ألمانيا في عام 2017 المرتبة الثالثة ، في المرتبة الثانية بعد الدنمارك، من بين 213 دولة تم اختيارها للنظر فيها.
وفي مؤشر أداء هندسة الطاقة لعام 2017، والذي يعتمد على مستوى النمو الاقتصادي والسلامة البيئية والحصول على الطاقة واستقلال الطاقة في البلاد، احتلت ألمانيا المركز التاسع عشر . تجدر الإشارة إلى أنه خلال السنوات الثماني الماضية حصلت البلاد على 4 مراكز في التصنيف.
تحتل ألمانيا المرتبة الأولى في الربع الأول من حيث مؤشرات مثل الناتج المحلي الإجمالي لكل وحدة من الطاقة المنفقة في عام 2020 – الخامس عشر ؛ وبالمثل، بالنسبة لمؤشرات مثل استخدام الطاقة للفرد، تحتل البلاد المرتبة 23 .
ومن حيث استهلاك الكهرباء للفرد، تحتل البلاد المرتبة 39  في العالم. احتلت ألمانيا المرتبة السابعة من  بين 216 دولة تم أخذها في الاعتبار وفقًا لمؤشر الجمع بين إنتاج واستهلاك الكهرباء.

البنية التحتية للطاقة

يتم عرض خريطة إقليمية توضح توزيع أكبر مشاريع البنية التحتية لقطاع الوقود الأحفوري في ألمانيا في الشكل 5.
كما ذكرنا سابقًا، تمثل احتياطيات الفحم 99.8% من الاحتياطيات التقليدية المؤكدة (الشكل 5).

Map of oil and gas infrastructure in Germany
الشكل 5. مرافق البنية التحتية الأساسية لقطاع الوقود الأحفوري في ألمانيا

آخر منجم فحم ألماني نشط، روهر بروسبر هانييل، يقع في غرب البلاد وينتج حوالي 2.5 مليون طن [22]. كان إغلاق المنجم في ديسمبر 2018 بمثابة نهاية لاستخراج الفحم في ألمانيا [74].
أكبر حقل نفط هو حقل ميتلبلات، الذي أنتج في عام 2017 حوالي 2700 طن من النفط يوميًا [23]. تعد القدرة المركبة لمصافي النفط في ألمانيا واحدة من أكبر المصافي في أوروبا وفي عام 2016 بلغت 2,188,000 برميل/يوم [24]. وتقع أكبر مصفاة مملوكة لشركة شل دويتشلاند راينلاند جودورف آند فيسيلنج في مدينة كولونيا وتبلغ طاقتها الإنتاجية 340 ألف برميل يوميًا [25].
إحدى محطات النفط الرئيسية في ألمانيا هي HES Wilhelmshaven مع مزرعة صهاريج تبلغ سعتها 1.3 مليون متر مكعب. تعتبر روستوك أكبر مخزن للمنتجات البترولية بسعة 700.000 م3 [26,27]. يتم نقل النفط الخام والمنتجات النفطية عبر خطوط أنابيب يبلغ طولها 2826 كم و4479 كم على التوالي (الشكل 5).
وتقع أكبر احتياطيات الغاز في الجزء الأوسط من البلاد، كما توجد هيدرات الغاز الطبيعي في شمال البلاد (الشكل 5). يتكون نظام الغاز الألماني من أكثر من 40 مخزنًا للغاز وأكثر من 30 محطة لضغط الغاز [28,29]. يتم نقل الغاز داخل الدولة عبر شبكة من الأنابيب بطول إجمالي يبلغ 26,985 كيلومترًا (الشكل 5).
في بداية القرن العشرين كانت ألمانيا بارزة في تطوير وإنتاج أنواع الوقود المختلفة من الفحم. وعلى الرغم من أن هذا الاتجاه غير سائد اليوم، إلا أنه لا يزال لدى ألمانيا العديد من شركات الوقود الاصطناعي، ولا سيما مصنع كارلسروه ثنائي ميثيل إيثر (DME)، الذي يمكنه إنتاج حوالي 608 أطنان من الكتلة الحيوية من النفايات سنويًا، ومصنع فيسيلنج لتحويل الميثانول إلى البنزين. (إم تي جي) [30,31].
يظهر الشكل 6 خريطة إقليمية توضح توزيع أكبر مرافق البنية التحتية لتوليد الكهرباء في ألمانيا.

Map of power plants in Germany
الشكل 6. إنتاج الكهرباء في ألمانيا

بلغت حصة الوقود الأحفوري في توليد الكهرباء في ألمانيا، وفقًا لإحصاءات الطاقة الصادرة عن مفوضية الاتحاد الأوروبي في دول الاتحاد الأوروبي الثمانية والعشرين، حوالي 40.27% في عام 2020 (الشكل 6).
يوجد في البلاد عدد كبير من محطات إنتاج الكهرباء من الهيدروكربونات، بما في ذلك محطتان للنفط وأحد عشر غازًا وثلاثة عشر فحمًا وسبع محطات نووية وست محطات طاقة مجتمعة بقدرة تزيد عن 400 ميجاوات (الشكل 6).
أكبر محطات الطاقة الألمانية هي: محطة إيمزلاند (لينجن) لتوليد الطاقة بالغاز بقدرة 1837 ميجاوات، محطة إنجولشتات لتوليد الطاقة النفطية بقدرة 772 ميجاوات [32،33]، محطة نيوراث لتوليد الكهرباء بالفحم بقدرة 4400 ميجاوات، جيرشتاينويرك محطة طاقة مشتركة بقدرة 2,278 ميجاوات ومحطة الطاقة النووية Gundremmingen (الوحدتان B وC) بقدرة 2,572 ميجاوات [34,35,36,37]. تمثل الطاقة الكهرومائية في ألمانيا 4.1% من توليد الكهرباء، وتمثلها محطات التخزين التي يتم ضخها ومحطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة والصغيرة (الشكل 6).
أكبر محطة ضخ هي محطة جولديستال بقدرة مركبة تبلغ 1060 ميجاوات. محطة الطاقة الكهرومائية الرئيسية هي محطة Iffezheim Rhein بقدرة مركبة تبلغ 148 ميجاوات [38,39]. في ألمانيا في عام 2016، كان هناك أكثر من 7000 محطة صغيرة للطاقة الكهرومائية، بقدرة إجمالية مركبة تبلغ 1730.8 ميجاوات [40].
ويبين الشكل 7 مرافق البنية التحتية الرئيسية في ألمانيا لإنتاج الطاقة المتجددة. وكما ذكر أعلاه، تمثل الطاقة المتجددة في ألمانيا 44% من توليد الكهرباء. وهكذا، بلغ إجمالي إنتاج الكهرباء من المصادر المتجددة باستثناء الطاقة الكهرومائية في عام 2020 240,10 تيراواط ساعة (الشكل 7). وفي المناطق ذات نشاط الرياح العالي، يوجد أكثر من عشرين محطة رياح بحرية وبرية، تبلغ قدرة كل منها أكثر من 100 ميجاوات. في عام 2021 في ألمانيا، بلغ إجمالي القدرة المركبة لطاقة الرياح حوالي 57,5 جيجاوات [41].

Map of Renewable energy infrastructure in Germany
الشكل 7. الطاقة المتجددة في ألمانيا: الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية والهيدروجين

أكبر حديقة رياح برية هي Stößen-Teuchern بقدرة مركبة تبلغ 177.1 ميجاوات [42]، وأكبر حديقة بحرية هي Borkum Riffgrund 1-2 بقدرة إجمالية مركبة تبلغ 762 ميجاوات [43,44]. تقع غالبية أكبر مزارع الرياح في شمال ألمانيا في المناطق البحرية. من حيث إجمالي القدرة المركبة، احتلت ألمانيا المركز الثالث في العالم في نهاية عام 2021 (64.542 ميجاوات)، في المرتبة الثانية بعد الصين والولايات المتحدة الأمريكية [45].
تمتلك ألمانيا أكبر شركات تصنيع توربينات الرياح، بما في ذلك Enercon، وNordex SE، وSenvion، وVensys، وVestas، وGE Renewable Energy، وEno Energy Group، وSiemens Wind Power (الشكل 7).
كما ذكرنا سابقًا، يمكن أن يصل مستوى الإشعاع الشمسي الأفقي العالمي في بعض مناطق البلاد إلى 3.2 كيلووات ساعة/م2، وهو مرتفع بما يكفي لإنتاج الكهرباء عن طريق الخلايا الكهروضوئية ولإنتاج الطاقة الحرارية [12]. ونتيجة لذلك، هناك عدد كبير من مرافق الطاقة الشمسية، سواء محطات التدفئة بالطاقة الشمسية أو الخلايا الكهروضوئية. يقوم عدد من المنظمات البحثية في ألمانيا باستكشاف الخيارات المختلفة لتركيز الطاقة الشمسية. ويوجد أيضًا برج تجريبي للطاقة الشمسية المركزة من نوع - Jülich (1.5 ميجاوات) [46]. يتم إنتاج حوالي 20% من الكهرباء من المصادر المتجددة في ألمانيا عن طريق المحطات الكهروضوئية. أكبر محطة من هذا النوع هي مورو بقدرة 166 ميجاوات[47]. تُستخدم الطاقة الشمسية أيضًا لتدفئة المناطق، على سبيل المثال محطة Senftenberg للتدفئة بالطاقة الشمسية، والتي توفر حوالي 5.8 ميجاوات من الطاقة الشمسية [48]. في نهاية عام 2021 قامت ألمانيا بتركيب أكثر من 59.2 جيجاوات من المنشآت الكهروضوئية (الخامسة في العالم بعد الصين والولايات المتحدة واليابان والهند). وفي عام 2021 تمت إضافة 5.3 جيجاوات من القدرات الجديدة [49]. تتوفر في ألمانيا، وخاصة في جنوب البلاد، موارد طبيعية لتطوير تكنولوجيات الطاقة الحرارية الأرضية. على الرغم من انخفاض مؤشرات موارد الطاقة الحرارية الأرضية، فإن تطوير الطاقة الحرارية الأرضية يتطور بشكل ديناميكي. ولهذه الأغراض، يتم استخدام التقنيات الثنائية، بما في ذلك كالينا سيكل. يوجد في بافاريا 9 محطات للطاقة الحرارية الأرضية، بالإضافة إلى محطة أخرى قيد الإنشاء. ومن أكبر المحطات محطة دورنهار بقدرة 7 ميجاوات [50].
في عام 2010، تم تركيب 6.6 ميجاوات فقط من الطاقة الحرارية الأرضية في ألمانيا، ولكن هذا ارتفع إلى 27 ميجاوات بحلول عام 2015، وإلى 350 ميجاوات في عام 2020. لدى البلاد برنامج حكومي لتطوير الطاقة الحرارية الأرضية، بما في ذلك الدعم المالي للمشاريع، وكذلك التعريفات التفضيلية [51,75].
تنشط ألمانيا في تطوير الهيدروجين كمصدر للطاقة في المركبات. اعتبارًا من مارس 2019، كان هناك حوالي 57 محطة تعبئة هيدروجينية عاملة في البلاد (الشكل 7). هناك أيضًا العديد من المصانع لإنتاج الهيدروجين، بما في ذلك أكبر مصنع في إنجولشتات، والذي تديره شركة ليندي، بسعة مركبة تبلغ 97,917 نيوتن متر مكعب/ساعة [52]. هناك أيضًا العديد من محطات التحليل الكهربائي وتوليد الطاقة إلى الغاز وغيرها من المحطات في البلاد، أكبرها مصفاة ITM Power PLC/Shell Rheinland Refinery بقدرة مركبة تبلغ 10 ميجاوات [53]. هناك العديد من مرافق تخزين الهيدروجين تحت الأرض قيد الإنشاء. يتم نقل الهيدروجين عبر شبكة من ثلاثة خطوط أنابيب يبلغ طولها الإجمالي 377 كيلومترًا (الشكل 7).
ويبين الشكل 8 منشآت الطاقة الحيوية الرئيسية في ألمانيا لإنتاج الطاقة.
تعد الطاقة الحيوية مجالًا سريع التطور في ألمانيا، وفي عام 2019 تم توليد حوالي 50.22 تيراواط ساعة (20.7٪) من الكهرباء من الكتلة الحيوية (الشكل 7).
يوجد في البلاد محطات لمعالجة النفايات الحيوية والنفايات البلدية. إنتاج الغاز الحيوي والديزل الحيوي والإيثانول الحيوي وغاز الكريات ومدافن النفايات (الشكل 8).

Map of Bioenergy infrastructure in Germanyالشكل 8. الطاقة المتجددة في ألمانيا: الطاقة الحيوية

تنتشر في ألمانيا مصانع إنتاج الطاقة من الكتلة الحيوية، وكذلك إنتاج الوقود الحيوي. شركة Zellstoff Stendal هي المشغل لأكبر محطة لتوليد الطاقة من الكتلة الحيوية في أرنيبورج، بقدرة مركبة تبلغ 135 ميجاوات [54]. الشركة الرئيسية في ألمانيا في مجال إنتاج وقود الكتلة الحيوية: فرانكفورت أم ماين، كارجيل، لديها القدرة على إنتاج 300 ألف طن من وقود الديزل الحيوي سنويًا [55].
تعد ألمانيا واحدة من الدول الرائدة في إنتاج الغاز الحيوي على مستوى العالم، وتأتي في المرتبة الثانية بعد الصين، وفي نهاية عام 2015 كانت تمتلك حصة 62% من إجمالي طاقة الغاز الحيوي في أوروبا. وبحلول نهاية عام 2015، كان هناك أكثر من 8000 مصنع للغاز الحيوي في القطاع الزراعي، وحوالي 1400 محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي و400 محطة لمعالجة غاز مدافن النفايات موزعة في جميع أنحاء البلاد [56،57].
يوجد في بافاريا حوالي 2360 مصنعًا للغاز الحيوي؛ واحدة من أكبرها هي المحطة الموجودة في فيتين بقدرة مركبة تبلغ 8.5 ميجاوات [58]. بلغ إجمالي القدرة المركبة لمحطات الغاز الحيوي في ألمانيا في عام 2016 حوالي 5,104 ميجاوات أو حوالي 32% من إجمالي القدرة المركبة في العالم [59]. تعمل ألمانيا بنشاط في إنتاج الإيثانول الحيوي، وتعد شركة Zeitz، التي تديرها شركة Crop Energies، واحدة من أكبر الشركات في أوروبا، وتنتج 400000 متر مكعب من الوقود الحيوي سنويًا [60]. يتم إنتاج الجيل الثاني من الإيثانول الحيوي من السليلوز في أكبر منشأة في البلاد - محطة توليد الطاقة من الإيثانول الحيوي لمشروع Sunliquid (شتراوبينج)، والتي تبلغ طاقتها الإنتاجية 1000 طن سنويًا [61].
تشمل المرافق البارزة الأخرى ما يلي: تغويز الكتلة الحيوية في رودرسدورف زيمينت من محطة توليد الطاقة من النفايات الحيوية، بقدرة مركبة تبلغ 100 ميجاوات [62]؛ فيسمار، تنتج حوالي 256.000 طن من الكريات سنويًا [63]؛ وأكبر مصنع للانحلال الحراري السريع، لونيبورج، بسعة مركبة تبلغ 150 كجم/ساعة [64].
الشركة الرائدة في توليد الكهرباء من النفايات البلدية هي مؤسسة في كولونيا، قادرة على معالجة حوالي 760 ألف طن من النفايات سنويًا [65]. وفي ألمانيا، يُستخدم غاز مكب النفايات أيضًا في توليد الكهرباء؛ تتصدر منطقة شمال الراين وستفاليا من حيث القدرة المركبة لهذه المحطات - 55.3 ميجاوات (الشكل 8). المصنع التجريبي Btl-FT في أوبرهاوزن قادر على معالجة حوالي 3 أطنان من الوقود الحيوي و2 طن من الهيدروكربونات السائلة (الهيدروكربونات من نوع الديزل) سنويًا [66].
ووفقاً لعدد من الاتفاقيات الأوروبية، فإن ألمانيا ملزمة بخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 40%. يهدف برنامج الطاقة الألماني (Energiewende) 2017-2022 في المقام الأول إلى تقليل حصة الطاقة النووية ومصادر الطاقة الأحفورية في توليد الكهرباء [67]. ولتحقيق هذا سيتم إيقاف تشغيل محطات الطاقة النووية. في أواخر عام 2017، توقف المبنى B من محطة Gundremmingen للطاقة النووية عن العمل، وفي نهاية عام 2019، تم أيضًا إغلاق محطة الطاقة النووية Philippsburg 2. في نهاية عام 2021، سيتم إغلاق محطات الطاقة النووية جروهندي وجوندريمينجن سي وبوركدورف. وكان من المخطط إغلاق ثلاث منشآت صغيرة هي إيزار 2 وإمسلاند ونيكارويستهايم 2 بحلول نهاية عام 2022، لكن الحرب في أوكرانيا أثارت جدلاً في ألمانيا حول تمديد تشغيل محطات الطاقة النووية المتبقية. ومن الجدير بالذكر أنه في عام 2020 وفرت الطاقة النووية حوالي 13% من الكهرباء [67,68,76].
قدمت حكومة أنجيلا ميركل قانونًا جديدًا للكهرباء، والذي تضمن إشارات أسعار خاصة عندما يكون الطلب منخفضًا، كما يدعم أيضًا إنشاء خطوط كهرباء تحت الأرض [68]. وتهدف الدولة على المدى الطويل إلى خفض انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 55% مقارنة بمستويات عام 1990 وزيادة حصة مصادر الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء إلى 50% بحلول عام 2030 [68]. نقلت ألمانيا ثماني محطات لفحم الليجنيت بقدرة إجمالية تبلغ 2.7 جيجاوات إلى نظام "احتياطي القدرة الباردة"، والذي يمكن إعادة تنشيطه في حالة نقص الكهرباء [68].
في عام 2017، في منطقة شمال الراين وستفاليا، التي تولد حوالي ثلث الكهرباء في البلاد، تقرر تحويل منجم الفحم بروسبر هانييل إلى محطة تخزين بقدرة 200 ميجاوات ستعمل على إمداد 400 ألف أسرة بالطاقة. قد تحدث أنشطة مماثلة في المستقبل مع محطات الفحم الأخرى [69].
وفي عام 2016، تم تشغيل 205 محطات جديدة للغاز الحيوي بقدرة إجمالية تبلغ 45 ميجاوات في البلاد. وفي عام 2017، كان من المخطط تشغيل 143 محطة جديدة. وسيتم إضافة 239 ميجاوات أخرى نتيجة لتحديث المحطات القديمة. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن محطات الغاز الحيوي تقلل إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 20 مليون طن. في عام 2020، كانت ألمانيا، إلى جانب فرنسا والسويد، من بين أفضل ثلاث دول في الاتحاد الأوروبي لاستخدام الحرارة الحيوية [49,70].
في يناير 2017، أعلنت شركة سيمنز وشركاؤها عن بناء أكبر منشأة للتحليل الكهربائي للهيدروجين في العالم. يمكن استخدام الهيدروجين الذي سيتم توليده في منشأة ماينز في المركبات التي تعمل بخلايا الوقود، أو للأغراض الصناعية، أو كوسيلة لتخزين الطاقة [71].

التعليم والابتكار

يمكن رؤية مجموعة المؤشرات التي تعكس مكانة ألمانيا مقارنة بالدول الأخرى في مجال التعليم والابتكار في الشكل 9. وفقًا لعدد براءات الاختراع الممنوحة للمقيمين الألمان، داخل البلاد وخارجها، تحتل البلاد المرتبة الخامسة  في العالم، والأول في أوروبا. وبالمثل، من حيث عدد براءات الاختراع السارية، تحتل البلاد المرتبة الخامسة في  العالم، مما يشير إلى الظروف المواتية للبلاد للابتكار.
تحتل ألمانيا المرتبة العاشرة من  أصل 132 دولة في مؤشر الابتكار العالمي 2021 (انظر الرسم البياني). وفيما يتعلق بالإنفاق الحكومي على التعليم كنسبة مئوية من الناتج المحلي الإجمالي للبلاد، تظهر الدولة نتيجة قريبة من المتوسط ​​العالمي - المرتبة 66 من  أصل 177 دولة تم أخذها في الاعتبار. ومع ذلك، فإن 46 جامعة ألمانية مدرجة في تصنيف جامعة QS للجامعات الرائدة في العالم. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن الناتج المحلي الإجمالي للبلاد مرتفع، وبالتالي فإن إنفاق الحكومة على التعليم كبير بالقيمة المطلقة. ومن حيث الإنفاق العام على البحث والتطوير كنسبة من الناتج المحلي الإجمالي، تحتل ألمانيا المرتبة التاسعة ، خلف السويد وفنلندا والدنمارك وسويسرا. تتمتع ألمانيا بوضع جيد للغاية من حيث عدد منشورات المجلات العلمية والتكنولوجية المتخصصة وأنشطة براءات الاختراع. تحتل ألمانيا المرتبة الرابعة  من بين 240 دولة مشاركة في تصنيف Scimago، وفي أنشطة المجلات العلمية والتقنية تحتل المرتبة الرابعة من  بين 197 دولة. تعد الدولة أيضًا من بين الدول الرائدة في المنطقة من حيث عدد مستخدمي الإنترنت.
الجامعات الألمانية، مثل جامعة برلين الحرة، وجامعة بايرويت، ومعهد كارلسروه للتكنولوجيا، وجامعة توبنغن، والجامعة التقنية في ميونيخ، وجامعة هومبولت في برلين تدرب المتخصصين في مختلف مجالات الطاقة، بما في ذلك الأرض البيئية الدراسات والعلوم الجيولوجية والهيدرولوجيا البيئية والأنظمة البيئية والاستدامة - المراقبة والنمذجة والإدارة، وما إلى ذلك.
تشمل الشركات الألمانية البارزة في مجال براءات اختراع إنتاج الوقود الاصطناعي Uhde GmbH، وLurqi GmbH، وLinde AG، وThyssenkrupp Uhde Gmbh، وBASF، وSE. . يتم إجراء البحث والتطوير في هذا المجال من قبل معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT)، والجامعة التقنية في بيرجاكاديمي فرايبيرج، وDeutsches GeoForschungsZentrum GFZ. وفي مجال النفط غير التقليدي، تحتل شركات Siemens AG وWintershall Holding GmbH وBASF وSE وThyssenkrupp Fördertechnik Gmbh مرتبة بارزة من حيث نشاط براءات الاختراع. وتشارك جامعة RWTH Aachen وDeutsches GeoForshungsZentrum GFZ بنشاط في الأبحاث في هذا المجال.

 Sources:
1. The Global Innovation Index 2021, Rankings / Knowledge / World Intellectual Property Organization / Cornell University, INSEAD, and WIPO (2021):
Energizing the World with Innovation. Ithaca, Fontainebleau, and Geneva *132
2. Patent Grants 2011-2020, resident & abroad / Statistical country profiles / World Intellectual Property Organization *185
3.Patents in Force 2020 / Statistical country profiles / World Intellectual Property Organization *109
4. QS World University Rankings 2022 *97
5. SCImago Country Rankings (1996-2020) / Country rankings / SCImago, (n.d.). SIR-SCImago Journal & Country Rank [Portal]. Retrieved 17 Nov 2021 *240
6. Internet users in 2018 / The World Factbook / Central Intelligence Agency *229
7. Internet users in 2018 (% Population) / The World Factbook / Central Intelligence Agency *229
8. Government expenditure on education, total (% of GDP), 2019 / United Nations Educational, Scientific, and Cultural Organization (UNESCO) Institute for Statistics.
License: CCBY-4.0 / Data as of September 2021*177
9. Research and development expenditure (% of GDP), 2018 / UNESCO Institute for Statistics. License: CCBY-4.0 / Data *119
10. Scientific and technical journal articles, 2018 / National Science Foundation, Science and Engineering Indicators. License: CCBY-4.0 / Data *197
  * Total number of countries participating in ranking



الشكل 9. مؤشرات التعليم والابتكار في ألمانيا
 

 

وفي مجال هيدرات الغاز، أنتجت شركة Deutsches GeoForshungsZentrum GFZ ومعهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) براءات اختراع مهمة؛ تجري جامعة بريمن، ومركز هيلمهولتز لأبحاث المحيطات في كييل (GEOMAR)، وDeutsches GeoForshungsZentrum GFZ، ومعهد لايبنيز لعلوم البحار (IMF-GEOMAR) أبحاثًا بارزة في هذا المجال. المجال الآخر الذي تسجل فيه الشركات الألمانية براءة اختراعاتها هو ميثان طبقة الفحم، وهنا الرائدتان هما Siemens AG وLinde AG؛ يتم إجراء الأبحاث في هذا المجال من قبل جامعة RWTH Aachen وجامعة Clausthal للتكنولوجيا.
وفي مجال الغاز المصاحب، ينبغي ذكر BASF, SE, Thyssenkrupp Uhde Gmbh, Linde AG. تشمل المنظمات البحثية الرائدة في هذا المجال جامعة RWTH Aachen وجامعة Technische Universität Bergakademie Freiberg.
في مجال إنتاج الهيدروكربون من الخزانات ذات النفاذية المنخفضة - BASF، SE، Ashland-Sudchemie-Kemfest GmbH، Wintershall Holding GmbH ووكالات الأبحاث التالية تشارك بنشاط في الأبحاث: Deutsches GeoForshungsZentrum GFZ، جامعة RWTH Aachen، جامعة Clausthal للتكنولوجيا.
أصحاب براءات الاختراع الرائدة في مجال الطاقة الحيوية هم Energy Technologies GmbH & Co.KG، DGE GmbH، Linde AG، BASF، SE، Unde GmbH. يقوم معهد كارسروه للتكنولوجيا (KIT)، جامعة RWTH Aachen بإجراء أبحاث في هذا المجال.
عدد كبير من الشركات الألمانية لديها براءات اختراع للحلول التقنية في مجال إنتاج الطاقة من المصادر المتجددة. في مجال الطاقة الشمسية: Siemens AG، Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)، Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung eV، Schott AG. المنظمات البحثية الرائدة في هذا المجال هي مركز الفضاء الجوي الألماني (DLR)، معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE)، المركز الألماني للفضاء (DLR) معهد الديناميكا الحرارية التقنية، Deutches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).
تتمتع شركات Siemens AG وWobben Properties GmbH وRepower Systems AG وSenvion SA NORDEX ENERGY GMBH بأكبر عدد من براءات الاختراع في مجال طاقة الرياح؛ يتم إجراء الأبحاث في هذا المجال من قبل جامعة كارل فون أوسيتزكي أولدنبورغ، ومعهد فراونهوفر لطاقة الرياح وتكنولوجيا أنظمة الطاقة، والجامعة التقنية في ميونيخ، وجامعة شتوتغارت.

البيئة وحماية البيئة

يشير مخطط المؤشرات البيئية الموضح في الشكل 10 إلى الوضع البيئي الغامض في ألمانيا.
بادئ ذي بدء، تظهر البلاد مستوى مرتفعًا نسبيًا من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون  بشكل عام، ونصيب الفرد. في عام 2020، بلغ مستوى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون  الناتجة عن تعدين الفحم ومعالجته 199 طنًا متريًا، وهو أعلى من بولندا على سبيل المثال - 161 طنًا متريًا [73].

 Sources:
1. CO2 total emission by countries 2020 / European Commission / Joint Research Centre (JRC) / Emission Database for Global Atmospheric Research (EDGAR)*208
2. CO2 per capita emission 2020/European Commission/Joint Research Centre (JRC) / Emission Database for Global Atmospheric Research (EDGAR) *208
3. Forest area 2020 (% of land area) / The Global Forest Resources Assessment 2020 / Food and Agriculture Organization of the United Nations *234
4. Forest area change 2010-2020 (1000 ha/year) / The Global Forest Resources Assessment 2020 / Food and Agriculture Organization of the United Nations *234
5. The Environmental Performance Index (EPI) 2020 / Rankings / Yale Center for Environmental Law & Policy / Yale University *180
6. Annual freshwater withdrawals (m3 per capita), 2017 *179
Annual freshwater withdrawals, total (billion m3), 2017 – Food and Agriculture Organization, AQUASTAT data. /License: CC BY-4.0; 
Population – United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2019).
World Population Prospects 2019, custom data acquired via website. Retrieved 15 November 2021
7. The National Footprint Accounts 2017 (Biocapacity Credit / Deficit) / Global Footprint Network *188
8. Methane emissions (kt of CO2 equivalent), 2018 / Data for up to 1990 are sourced from Carbon Dioxide Information Analysis Center, Environmental Sciences Division,
Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, United States. Data from 1990 are CAIT data: Climate Watch. 2020. GHG Emissions. Washington, DC: World Resources Institute.
Available at: License : Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)  *191
9. The Climate Change Performance Index (CCPI) 2022 / Overall Results / Jan Burck, Thea Uhlich, Christoph Bals, Niklas Höhne, Leonardo Nascimento /
Germanwatch, NewClimate Institute & Climate Action Network *60

  * Total number of countries participating in ranking

الشكل 10. المؤشرات البيئية لألمانيا
 

في المتوسط، تكلف تكلفة تخفيف عواقب هذا النوع من الانبعاثات ألمانيا أكثر من 4.096 مليون يورو (تكاليف الصحة، وتكاليف التلوث). وللمقارنة، بلغ هذا الرقم في بولندا 4.519 مليون يورو [72]. ومن الضروري أيضًا ملاحظة المستوى المرتفع نسبيًا لانبعاثات غاز الميثان في ألمانيا. تحتل ألمانيا المرتبة العاشرة من بين 61 دولة مسؤولة عن أكثر من 90% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية  المرتبطة بالطاقة في مؤشر أداء تغير المناخ (CCPI) 2022. وتصنف انبعاثاتها على أنها "متوسطة".
يؤكد القائمون على التصنيف أن البلاد هي أكبر مستهلك للفحم الحجري في العالم، وأن انبعاثات الغازات الدفيئة مرتفعة.
من حيث مساحة الغابات كنسبة مئوية من البلاد، احتلت ألمانيا المرتبة 111 في العالم في عام 2020؛ ومع ذلك، بين عامي 2010 و2020، كان هناك اتجاه نحو إعادة التشجير، ووفقًا لهذا المؤشر، تحتل الدولة المرتبة 57  في العالم.
وقد أصبح الوضع أكثر إشراقا من خلال التقييم المرتفع للغاية لألمانيا في تصنيفات مؤشر الأداء البيئي (EPI) لعام 2020، والذي يركز في المقام الأول على تقييم الأداء البيئي للحكومات الوطنية. هنا، تحتل البلاد المرتبة العاشرة من  بين 180 دولة، بعد الدنمارك والمملكة المتحدة والنرويج وفرنسا.
لكن وفقا لمؤشر الضعف البيئي، الذي يعتمد على ملاحظات طويلة المدى و50 مؤشرا تشمل، على سبيل المثال، الخصائص المناخية المتغيرة أو نوعية الموارد المائية، وحجم النفايات، والانسكابات النفطية وغيرها من المواد الخطرة وغيرها، فإن ألمانيا تحتل المركز 190. من  بين 234 دولة، وتوصف بأنها "شديدة الضعف". وتتفاقم الصورة السلبية الإجمالية بسبب تصنيف أطلس البصمة البيئية، والذي بموجبه تعد ألمانيا من بين عدد من المدينين البيئيين.

 

مراجع

[1] List of sovereign states and dependencies by area / Wikipedia / en.wikipedia.org/wiki/List_of_sovereign_states_and_dependencies_by_area
[2] List of countries and dependencies by population density / Wikipedia / en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_and_dependencies_by_population_density
[3] Germany / The world factbook / Library / Central Intelligence Agency / www.cia.gov
[4] GDP, PPP (constant 2011 international $) / World Bank, International Comparison Program database. License: CC BY-4.0 / Data / The World Bank / www.worldbank.org
[5] GDP per capita, PPP (current international $)/ World Bank, International Comparison Program database. License: CC BY-4.0 / Data / The World Bank / www.worldbank.org
[6] BGR Energy Study 2019 / www.bgr.bund.de
[7] BP Statistical Review of World Energy 2022 (PDF) / BP / www.bp.com
[8] International Energy Statistic / Geography / U.S. Energy Information Administration  / www.eia.gov/beta/international/
[9] 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Volume 2, Energy, Fugitive Emissions (PDF) / The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) / www.ipcc-nggip.iges.or.jp
[10] World Shale Resource Assessments (PDF)/ U.S. Energy Information Administration (11/28/2018 )/ www.eia.gov
[11] 2010 Survey of Energy Resources (PDF) / World Energy Council / www.worldenergy.org
[12] Solar resource data obtained from the Global Solar Atlas, owned by the World Bank Group and provided by Solargis / Global Solar Athlas / globalsolaratlas.info
[13] Wind Map / Global Wind Atlas 2.0, a free, web-based application developed, owned and operated by the Technical University of Denmark (DTU) in partnership with the World Bank Group, utilizing data provided by Vortex, with funding provided by the Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP). For additional information: globalwindatlas.info
[14] Hydro (PDF) / World Energy Council / www.worldenergy.org
[15] 2016 Annual U.S. & Global Geothermal Power Production Report (PDF) / Geothermal Energy Association / geo-energy.org
[16] Agricultural land (% of land area) / Food and Agriculture Organization, electronic files and web site. Li-cense: CC BY-4.0 / Data / The World Bank / www.worldbank.org
[17] Forest area (% of land area) /Food and Agriculture Organization, electronic files and web site. License: CC BY-4.0 / Data / The World Bank / www.worldbank.org
[18] Municipal waste statistics Updated / Full list / Statistics Explained / Eurostat / ec.europa.eu
[19] International Energy Statistic / Geography / U.S. Energy Information Administration (Dec 2021) / www.eia.gov/beta/international/
[20] Hard Coal Imports / Statistishes Bundesamt / www.destatis.de
[21] Gross electricity production in 2017/ Statistishes Bundesamt / www.destatis.de
[22] Bergwerk / Prosper-Haniel / RAG / www.rag.de
[23] Mittelplate Redevelopment / Offshore technology / www.offshore-technology.com
[24] OPEC Annual Statistical Bulletin 2017 (PDF) / Organization of the Petroleum Exporting Countries (OPEC) / www.opec.org/opec_web/en/
[25] Rheinland Werk Godorf Cologne Refinery / A Barrel Full / abarrelfull.wikidot.com
[26] HES Wilhelmshaven terminal started LPG storage operations / HES international / www.hesinternational.eu
[27] Oils and fuels / Services / EUROPORTS Germany / www.portofrostock.de
[28] Compressor stations / Market Area Cooperation / 2011 Assessment of the Long-Term Transmission Capa-city Requirements / GRTgaz Deutschland / www.grtgaz-deutschland.de
[29] Germany Natural Gas Storage (50 existing gas storage) / Gas Infrastructure Europe (GIE) / www.gie.eu
[30] Karlsruhe, KIT Demo DME Plant / Bioenergy 2020 / demoplants.bioenergy2020.eu
[31] Bio/synthetic gasoline / Bio-hydrocarbons for gasoline / Gasification Syngas / The Technology Collabo-ration Programme on Advanced Motor Fuels (AMF TCP) functions within a framework created by the Internati-onal Energy Agency (IEA) / www.iea-amf.org
[32] Emsland Power Plant / RWE Power AG / www.group.rwe
[33] Ingolstadt Oil Power Plant / Industry About / www.industryabout.com
[34] Neurath Power Station / Wikipedia / en.wikipedia.org/wiki/Neurath_Power_Station
[35] Gersteinwerk Coal Power Plant / Industry About / www.industryabout.com
[36] Gersteinwerk Gas Power Plant / Industry About / www.industryabout.com
[37] Gundremmingen Nuclear Power Plant / Wikipedia / en.wikipedia.org/wiki/Gundremmingen_Nuclear_Power_Plant
[38] Goldisthal Pumped Storage Power Station / DOE Global Energy Storage Database / www.energystorageexchange.org
[39] Rheinkraftwerk Iffezheim / Wikipedia / de.wikipedia.org/wiki/Rheinkraftwerk_Iffezheim
[40] World Small Hydropower Development Report 2016 – Germany (PDF)/ Small Hydropower World / www.smallhydroworld.org
[41] Global Wind Report 2022 (PDF) / Wikipedia GWEC / https://gwec.net/
[42] Windpark Stößen-Teuchern / Wikipedia / de.wikipedia.org/wiki/Windpark_St%C3%B6%C3%9Fen-Teuchern
[43] Borkum Riffgrund 1 / 4c Offshore / www.4coffshore.com
[44] Borkum Riffgrund 2 / 4c Offshore / www.4coffshore.com
[45] Wind Power Capacity Reaches 539 GW, 52,6 GW added in 2017 / World Wind Energy Association / wwindea.org
[46] Jülich CSP Power Tower with storage type plant / National Renewable Energy Laboratory: Concentrating Solar Power Research / www.nrel.gov
[47] Best Solar Project: GP Joule and saferay's Solarpark Meuro in Germany / Power Engineering / www.power-eng.com/index.html
[48] Senftenberg SDH plant / Solar Thermal World / www.solarthermalworld.org
[49] Renewables 2022 Global Status Report (PDF) / REN 21 / www.ren21.net
[50] Tiefe Geothermieprojekte in Deutschland (PDF) / GtV Bundesverband Geothermie / www.geothermie.de
[51] Geothermal Power Generation in the World 2010 - 2014 Update Report (PDF)/ Ruggero Bertani / Stand-ford University / pangea.stanford.edu
[52] Merchant Hydrogen Production Capacities in Europe / Hydrogen Tools / h2tools.org
[53] REFHYNE / refhyne.eu
[54] Vortrag zelltoff Stendal / Energie metropole Leipzig / energiemetropole-leipzig.de
[55] Biodiesel 2016/2017: Sachstandsbericht und Perspektive – Auszug aus dem UFOP-Jahresbericht (PDF) / Deutschland / UFOP / www.ufop.de
[56] EBA Biomethane & Biogas Report 2015 / European Biogas Association / european-biogas.eu
[57] IEA Bioenergy Task 37: Country Reports Summary 2015 / The European Commission's science and know-ledge service / ec.europa.eu/jrc/en/publication/iea-bioenergy-task-37-country-reports-summary-2015
[58] 8.5 megawatt biogas plant in Germany now operational / Bioenergy insight / www.bioenergy-news.com
[59] Renewable Capacity Statistics 2017(PDF) / IRENA / www.irena.org
[60] Zeitz / Сrop Energies / www.cropenergies.com/de/Home/
[61] Bioethanolwerke in Deutchland jahreskapazitat in Tonnen / Bundesverband der deutschen Bioethanol-wirtschaft e.V. / www.bdbe.de
[62] Waste gasification overview; two-stage incineration and "true" gasification (PDF)/ Lars Waldheim / IEA Bioenergy Task 33 Workshop Alkmaar, The Netherlands / 2018-05-08 / IEA Bioenergy Task / www.ieatask33.org
[63] Wismar / Germany / German Pellets / www.german-pellets.de
[64] Germany / Pyrolysis Demoplant Data-base / IEA Bioenergy Task 34: Direct Thermochemical Liquefaction / demoplants21.bioenergy2020.eu
[65] Köln incineration plant / Industry About / www.industryabout.com
[66] Demoplants Bioenergy / demoplants.bioenergy2020.eu
[67] Energiewende im Überblick / Die Bundesregierung / www.bundesregierung.de/breg-de
[68] The future of Germany’s Energiewende / Energy Transition / energytransition.org
[69] Coal mine to be transformed into 200 MW pumped hydro plant / Hydro World.com / www.hydroworld.com/index.html
[70] Biogas industry saving 20 million tonnes of CO2 emissions / Bioenergy Insight / www.bioenergy-news.com
[71] Revisited-World Largest Hydrogen Electrolysis Facility / FuelCellsWorks / fuelcellsworks.com
[72] Coal is a climate problem (PDF) / European Coal Map / www.coalmap.eu
[73] Carbon dioxide emissions from coal use / Statista / www.statista.com
[74] Bergwerk Prosper-Haniel / Wikipedia / de.wikipedia.org
[75] 2020 Germany Country Report (PDF) / May 2021 / IEA Geothermal /  www.iea.org/reports/geothermal-power
[76] Bund rückt von striktem Nein zu AKW-Laufzeit-Verlängerung ab / 18 July 2022 / WirtschaftsWoche/ www.wiwo.de


مصادر المخططات والمنحنيات محددة تحت الصور.

لمزيد من المعلومات حول صناعة الطاقة في ألمانيا، انظر هنا