使用谷歌翻译

• 经济总体状况
• 能源资源
• 能量平衡
• 能源基础设施
• 教育与创新
• 生态环境保护
• 参考

德国，正式名称为德意志联邦共和国，是中欧的一个国家。它的首都是柏林。该国与法国、卢森堡、比利时和荷兰（西边）、丹麦（北边）、奥地利和瑞士（南边）以及波兰和捷克共和国（东边）接壤。该国可通往波罗的海和北海。

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

德国煤炭储量丰富，在这一指标上位居前 25% 的国家之列（图 4）。德国的煤炭储量根据其类型的不同而存在很大差异。因此，根据[6]，2022年德国硬煤资源量估计为82,965 Mt，占世界总量的0.5%，而无烟煤和烟煤储量估计仅为12 Mt。德国原生煤炭储量由褐煤组成，根据该国的资源量（36,500 公吨，占世界资源量的 0.8%，居世界第 11 位）和储量（36,100 公吨，占世界储量的 11.4%，居世界第 3位 ）均位居世界领先地位。 在世界上）。其他化石资源储量并不大（表1）。

表1. 德国化石能源资源

*括号内提供了该国储量占世界总储量的份额
* *未经证实的技术可采储量

按石油和天然气探明储量计算，该国分别居世界第65位和第64位[3]。根据2024年数据，以吨油当量计算，煤炭探明储量为99.8%，石油储量为0.1%，天然气为0.1%（图5）。 2014-2015年非常规化石资源矩阵看起来有些不同——页岩气占48.8%，干酪根油占33.6%，致密油占10.4%，煤矿瓦斯利用潜力占7.2%（图5）。
根据[3]，2021年初，德国石油储量估计为1.152亿桶，根据[6]，2022年原油储量为15公吨。
根据[3]，德国截至2021年初的天然气探明储量为23.39 bcm，根据[6]，到2022年将达到20 bcm。值得注意的是，德国的石油和天然气消耗量显着增加超过现有的生产水平。
据英国石油公司估计，2020 年煤炭探明总储量为 359 亿吨[7]，根据美国的估计，2023 年探明煤炭储量为 390.22 亿短吨。能源信息管理局[8]。根据先进能源技术公司的计算，根据[9]的甲烷排放量和[7]的煤炭储量的方法，甲烷利用潜力约为10.9-72.3 Bcm。
德国还拥有大量非常规碳氢化合物储量：页岩气 – 17 Tcf、致密油 – 7 亿桶和干酪根油 – 20 亿桶 [10,11]。
德国拥有多种可再生资源用于能源生产。表2列出了一些基本指标的选择。

表2. 德国的可再生能源资源

* 适用于该国大部分领土
** 总理论能力

全国大部分地区的全球水平辐射水平为2.8-3.0 kWh/m 2 /天[12]。在该国南部的巴伐利亚州、巴登-符腾堡州和黑森州，这一数字可增加至 3.2 kWh/m 2 /天 [12]。风资源分布情况为：全国大部分地区风速为6.0～7.0 m/s[13]；北海沿岸以及该国西北部、东北部波罗的海地区，50米高度处风速超过7.0m/s。北海地区，包括毗邻德国的部分，是世界上风力资源最丰富的地区之一。该地区不少地点，根据长期气象资料显示，即使在海拔10m处，年平均风速也超过7m/s，且风速在运行范围内的总时间风力发电机（3-25 m/s）达到90%。
该国经济可开发的水电容量为 20 TWh/年 [14]。
该国的地热潜力较低，2008 年估计为 164 兆瓦 [15]。尽管如此，德国仍在积极开发地热能。考虑到地热层温度相对较低，采用有机朗肯循环（ORC）二元系统，可以有效利用现有资源。
根据2022年的数据，德国47.5%的领土被农业用地占据，而在过去的半个世纪中，农业用地的面积一直在稳步减少[16]。2022 年，森林面积略有增加，占该国领土面积的 32.7%，而 1990 年为 32.4% [17]。

GERMANY, LUEGDE-PAENBRUCH
Latitude: 51.87, Longitude: 9.27

Average daily sky coverage over 10 years of observations, %

CLR - clear, SCT - scattered from 1/8 TO 4/8, BKN - broken from 5/8 TO 7/8, OVC - overcast, OBS - obscured, POB - partial obscuration

Source: based on NOAA U.S. Department of Commerce
Detailed information: Interactive map of solar resources

GERMANY, HOLZDORF
Latitude: 51.77, Longitude: 13.17
Average speed: 3.15 m/s, Operational share: 54%%

Average daily wind speed for 10 years of observations, m/s, 10 m above the ground

Source: based on NOAA U.S. Department of Commerce
Detailed information: Interactive map of wind resources  

德国的城市垃圾产生量（每人601公斤）相当于欧洲高度发达国家的水平（例如瑞士——每人677公斤）[18]。一方面，城市垃圾是回收或能源生产的宝贵原料，在德国得到积极利用，但另一方面，长期分解的物质会严重污染环境。

德国统计机构的数据显示，到2023年，褐煤发电占电网总发电量的17%，硬煤发电占9%。德国在能源指数对比图中的位置如图4所示。

从化石燃料的生产/消费比率（从高到低）以及所有主要资源成分（石油、天然气和煤炭）来看，德国在各国中均垫底。与此同时，就煤炭储量而言，该国的地位看起来很强大——跻身世界前25%。
按人均用电量计算，该国位居世界第39位。根据电力生产-消费指标组合，德国在 216 个国家中排名第七。

图 5 显示了德国化石燃料行业最大基础设施项目分布的领土地图。
如前所述，煤炭储量占常规探明储量的99.8%（图5）。
 图5. 德国化石燃料行业基础设施

德国最后一个活跃的煤矿 Ruhr Prosper-Haniel 位于该国西部，产量约为 250 万吨 [22]。它于 2018 年 12 月关闭，标志着德国煤炭开采的结束[74]。
最大的油田是 Mittelplate，每天生产约 2,300 吨石油[23]。德国炼油厂装机容量是欧洲最大的炼油厂之一，2022 年将达到 2,051,000 桶/天 [24]。壳牌德国莱茵兰 Godorf & Wesseling 拥有的最大炼油厂位于科隆，装机容量为 340,000 桶/天 [25]。
德国主要石油码头之一是 HES Wilhelmshaven，拥有 130 万立方米的油库。罗斯托克是最大的石油产品仓库，容量为70万立方米[26,27]。原油和石油产品的运输通过管道进行，长度分别为2826公里和4479公里（图5）。
最大的天然气矿床位于该国中部地区，该国北部有天然气水合物赋存（图5）。德国天然气系统由40多个储气库和30多个气体压缩机站组成[28,29]。天然气通过总长度为 26,985 公里的管道网络在国内运输（图 5）。
20世纪初，德国在各种煤炭燃料的开发和生产方面处于领先地位。尽管这一方向如今并不流行，但德国仍然拥有多家合成燃料企业，特别是卡尔斯鲁厄二甲醚（DME）工厂，每年可利用废物生产约 608 吨生物质，以及韦瑟林甲醇制汽油工厂（MTG）[30,31]。
图6显示了德国最大的发电基础设施分布的领土地图。
  图 6. 德国的发电量

2023年，德国化石燃料发电占比约为49%（图6）。
该国拥有大量碳氢化合物发电站，其中包括 2 座石油电站、11 座天然气电站、13 座煤炭电站、7 座核电站和 6 座容量超过 400 MW 的联合电站（图 6）。
德国最大的发电厂有： Emsland (Lingen) 天然气发电厂，容量为 1,837 MW；Ingolstadt 石油发电厂，容量为 772 MW [32,33]；Neurath 燃煤发电厂，容量为 4,400 MW；Gersteinwerk容量为 2,278 兆瓦的联合电厂和容量为 2,278 兆瓦的贡德雷明根（B 和 C 号机组）核电厂2.572 兆瓦 [34,35,36,37]。德国水电占发电量的3.0%，以抽水蓄能电站和大小水电站为代表（图6）。
最大的泵站是 Goldisthal，装机容量为 1060 MW。主要水力发电厂是伊菲茨海姆莱茵 (Iffezheim Rhein)，装机容量为 148 MW [38,39]。截至2020年底，德国小水电装机容量达1,674兆瓦。 [40]。
图7显示了德国用于生产可再生能源的主要基础设施。如上所述，德国可再生能源占发电量的50%以上。因此，2023年不包括水电的可再生能源发电总量为269.44太瓦时（图7）。在风力活动频繁的地区，有超过20个海上和陆上风电场，每个风电场的容量都超过100兆瓦。 2023年德国风电总装机容量约为69.5吉瓦[图1]。 8]。
 图 7. 德国的可再生能源：太阳能、风能、地热能和氢能

最大的陆上风电场是Stößen-Teuchern，装机容量为177.1 MW [42]，最大的海上风电场是Borkum Riffgrund 3，总装机容量为913 MW [43,44]。 大多数最大的风电场都位于德国北部的近海地区。 就总装机容量而言，德国截至2023年底位居世界第三（69459兆瓦），仅次于中国和美国[45]。
德国拥有最大的风力涡轮机制造公司，包括Enercon、Nordex SE、Senvion、Vensys、Vestas、GE Renewable Energy、Eno Energy Group 和Siemens Wind Power（图7）。

Nuclear power plant and wind farm. Change of generations

如前所述，该国某些地区的全球水平太阳辐射水平可达3.2 kWh/m2，这足以用于光伏发电和热能生产[12]。因此，存在大量太阳能设施，包括光伏电站和太阳能区域供热电站。德国的许多研究机构正在积极探索聚光太阳能的各种方案。还有一种实验性 CSP 塔式 - Jülich (1.5 MW) [46]。德国约 24% 的可再生能源电力由光伏电站生产。该类型最大的电站是 Meuro，容量为 166 MW [47]。太阳能还用于区域供热，例如森夫滕贝格太阳能供热厂，提供约 5.8 兆瓦的太阳能[48]。截至 2024 年，德国太阳能发电量为 62 太瓦时 (TWh)（位居世界第五，仅次于中国、美国、日本和印度）[49]。在德国，特别是在该国南部，拥有用于开发地热技术的自然资源。尽管地热资源指标较低，但地热能开发却蓬勃发展。为此，正在使用二进制技术，包括 Calina cicle。巴伐利亚州有 9 个地热站，还有一个正在建设中。最大的电站之一是 Dürrnhaar，容量为 7 MW [50]。
2010年，德国地热能装机容量仅为6.6兆瓦，但到2015年已增至27兆瓦，2023年增至50兆瓦。该国制定了发展地热能的国家计划，包括对项目的财政支持、以及优惠关税[51.75]。
德国积极开发氢气作为汽车能源。截至 2024 年 8 月，该国约有 101 个加氢站投入运营（图 7）。还有几家工厂生产氢气，其中包括位于因戈尔施塔特的最大工厂，由林德管理，装机容量为 97,917 Nm³/小时 [52]。该国还有几家电解、电转气和其他工厂，其中最大的是 ITM Power PLC/Shell Rheinland 炼油厂，装机容量为 10 MW [53]。几个地下储氢设施正在建设中。氢气通过三条管道网络运输，总长度为 377 公里（图 7）。
图 8 显示了德国主要的生物能源能源生产设施。
生物能源是德国一个快速发展的领域，2023 年约有 50.54 TWh（18.8%）的电力来自生物质（图 7）。
该国拥有生物质和城市垃圾处理厂；沼气、生物柴油、生物乙醇、颗粒和垃圾填埋气生产（图8）。
图 8. 德国的可再生能源：生物能源

在德国，利用生物质生产能源以及生物燃料的工厂正在变得越来越普遍。 Zellstoff Stendal 是最大的 Arneburg 生物质发电厂的运营商，装机容量为 135 MW [54]。 德国生物质燃料生产领域的主要企业：法兰克福、嘉吉，具备年产30万吨生物柴油的能力[55]。
德国是世界领先的沼气生产国之一，仅次于中国，截至2015年底，德国沼气产能占欧洲总产能的62%。 截至2015年底，农业领域共有沼气厂8000余座，污水处理厂约1400座，垃圾填埋气处理厂400座，分布在全国各地[56,57]。
巴伐利亚州约有 2,360 个沼气厂； 最大的发电厂之一是位于维廷的发电厂，装机容量为 8.5 兆瓦 [58]。 2016年德国沼气厂总装机容量约为5,104兆瓦，约占全球总装机容量的32%[59]。 德国积极从事生物乙醇生产，由 Crop Energies 管理的 Zeitz 是欧洲最大的生物乙醇生产公司之一，每年生产 400,000 立方米的生物燃料[60]。 第二代纤维素生物乙醇是在该国最大的设施——Sunliquid 项目（Straubing）生物乙醇发电厂生产的，该发电厂的装机容量为 1000 吨/年 [61]。
其他著名设施包括：Rüdersdorf Zement 生物垃圾发电厂生物质气化，装机容量为 100 MW [62]； Wismar，每年生产约 256,000 吨颗粒[63]； 最大的快速热解厂 Lüneburg，装机容量为 150 kg/h [64]。
利用城市垃圾发电的领先者是科隆的一家企业，每年能够处理约76万吨垃圾[65]。 在德国，垃圾填埋气也用于发电； 北莱茵威斯特伐利亚地区在此类电站的装机容量方面处于领先地位 - 55.3 MW（图 8）。 奥伯豪森的 Btl-FT 试点工厂每年能够加工约 3 吨生物燃料和 2 吨液态碳氢化合物（柴油型碳氢化合物）[66]。
根据多项欧洲协议，德国有义务将二氧化碳排放量减少40%。德国能源转型（能源计划）2017-2022年主要旨在减少核能和化石能源在发电中的份额[67]。为了实现这一目标，核电站将退役。 2017年底，贡德雷明根核电站B区停止运行，2019年底，菲利普斯堡2号核电站也被关闭。格罗恩德核电站、贡德雷明根 C 核电站和博克多夫核电站将于 2021 年底关闭。原计划到 2022 年底关闭伊萨尔 2 号、埃姆斯兰号和内卡韦斯特海姆 2 号三座小型核电站，但乌克兰战争在德国引发了关于延长剩余核电站运营的辩论。值得注意的是，2023年核电仅提供约1.4%的电力[67,68,76]。
安吉拉·默克尔政府推出了新的电力法，其中包括需求低迷时的特殊价格信号，并支持地下输电线的建设[68]。 从长远来看，该国的目标是到2030年将温室气体排放量比1990年的水平减少55%，并将可再生能源在电力生产中的份额提高到50%[68]。 德国将 8 个总装机容量为 2.7 吉瓦的褐煤电站移至“冷容量储备”制度，该制度可在电力短缺时重新启动[68]。
2017年，在发电量约占全国三分之一的北莱茵威斯特伐利亚地区，决定将Prosper-Haniel煤矿改造为200兆瓦抽水蓄能电站，为40万户家庭供电。 未来其他煤站可能会开展类似的活动[69]。
2016年，全国新建沼气厂205座，总容量45兆瓦。 2017年计划新增车站143个投入运营。 由于旧电站的现代化改造，还将新增 239 兆瓦。 还应该补充的是，沼气厂减少二氧化碳排放总量2000万吨。 2020年，德国与法国和瑞典一起成为生物热利用量排名前三位的欧盟国家之一[49,70]。
2017年1月，西门子及其合作伙伴宣布建设全球最大的氢电解设施。 美因茨工厂产生的氢气可用于燃料电池动力车辆、工业用途或作为能量存储介质[71]。

图 10 中的环境指数图暗示了德国模糊的环境状况。
首先，该国的总体CO 2 排放量和人均排放量相对较高。2020 年，煤炭开采和加工产生的 CO 2 排放量为 199 公吨，高于波兰等国的 161 公吨[73]。

平均而言，减轻此类排放后果的成本使德国花费超过 40.96 亿欧元（健康成本、污染成本）。相比之下，在波兰，这一数字为 451.9 万欧元 [72]。还需要注意的是，德国的甲烷排放量相对较高。根据 2022 年气候变化绩效指数 (CCPI)，德国在 61 个国家中排名第 10，其排放量占全球与能源相关的二氧化碳排放量的 90% 以上。其排放量被归类为“中等”。
该评级的编制者强调，该国是世界上最大的褐煤消费国，温室气体排放量很高。
就森林面积占全国的百分比而言，德国位居世界第111位；然而，2010年至2020年期间出现了重新造林的趋势，根据该指标，该国在世界上排名第57位。
2024 年环境绩效指数排名 (EPI) 对德国的高度评价使这一情况更加明朗，该排名主要侧重于评估各国政府的环境绩效。该国在 180 个国家中排名第三，仅次于爱沙尼亚和卢森堡。
根据生态足迹图集评级，德国属于环境债务国之一。

图表和曲线的来源在图像下方指定。

有关德国能源行业的更多信息，请参见此处