获得价格可负担的可再生能源并部署这些能源，是重工业脱碳的关键推动因素。
清理污染最严重行业所需的技术——例如用氢还原铁矿石、用绿色氨为船舶提供燃料，或碳捕集与封存——要么尚不可用，要么尚未具备商业可行性。
我们需要营造一种市场环境，奖励低碳排放技术和循环产品的供应，并促进生物基技术的发展。
在《2050年净零排放情景》中，工业排放每年下降2.3%，到2030年降至69亿吨二氧化碳，尽管预计工业产量将增长。过去二十年，工业能源消费大幅上升；2010年至2019年间，年均增长1%，工业产品需求和二氧化碳排放也随之增加。根据国际能源署的《2021年行业跟踪报告》，在净零排放情景下，尽管预计工业产量将扩张，到2030年能源使用量仍需控制在年均增长约0.9%。
可再生能源和提高能源效率是制造业及重工业脱碳工作的关键推动因素。可再生资源还可作为原材料，生产碳足迹更低的产品，并有助于在价值链循环利用中闭合碳循环。充足的可再生能源，包括低碳和可再生氢能，以及连接能源中心与生产中心的相应基础设施，是实现工业零排放的先决条件。
尽管行业法规和政府法规日益支持可再生能源及相关基础设施的扩展，但鼓励以经济可行方式使用这些能源的政策工具能够加快部署。这需要通过项目和公共资金支持，认可所有具有减排潜力的举措，以推动低碳排放技术（LCET）的开发与部署。
能源效率是脱碳的关键组成部分
能源效率是指用更少的能源完成同一项任务，也就是消除能源浪费。提高能源效率有多种益处：减少温室气体排放、降低对能源进口的需求，并减少家庭和整个经济层面的成本。工业能源消费中有三分之二用于热能应用，但关注重点往往是电力。随着能源强度上升，热能应用对企业脱碳的重要性也在提高。
教授亚历山大·绍尔，德国斯图加特大学生产能源效率研究所执行主任，兼弗劳恩霍夫IPA研究所的认为，工业界对能源效率重要性的重视程度从未像现在这样高。我们与绍尔探讨能源转型相关问题。他开发了能源效率指数，并领导科佩尼库斯计划SynErgie项目，这是致力于能源转型的规模最大的科学项目之一。
是什么促使您开发能源效率指数？在制造和生产领域，能源效率如何助力脱碳？
在能源转型规划的早期阶段，能源效率在很大程度上遭到忽视。我们的目标是强调能源效率的普遍重要性，尤其是其在制造和生产领域的重要性。生产部门十分重要，因为它不仅应高效制造商品，还应考虑自身对其他部门的影响。
降低生产中的能源需求有助于减少整体能源需求，从而自动大幅提高绿色能源的占比。提高能源效率能够推动地方层面的成本管控，使生产在面对价格冲击和供应安全问题时更具韧性。
该指数旨在说明工业部门当前所处的位置、未来希望达到的目标，以及实现目标的计划和障碍。仍有许多知识缺口亟待弥合（例如跨领域技术），而作出重要决策的政策制定者需要了解这些缺口，以便合理制定政策并安排资金。本研究旨在帮助收集信息，并为推动能源转型的公共和私营部门利益相关方提供基于证据的决策建议。
创新技术方案助力实现气候目标
什么是低碳排放技术？为什么投资这些技术对实现2050年净零排放目标至关重要？
低碳排放技术（LCET）是指与当前最先进的替代方案相比，排放强度较低的创新技术解决方案。从某种意义上说，它们可以被视为同类最佳技术，重点关注环境影响。它们应在兑现原有性能承诺的同时，成为经济上可行的替代技术。
无论短期还是中期，我们都不应指望社会普遍放弃以增长为导向的经济理念。因此，作为全球社会的一员，如果总体目标是保护有利于生物多样性发展的宜居环境，我们就要依靠这类技术的开发。工业部门对全球人为温室气体排放负有重大责任，因此迫切需要减少工业生产的资源投入（从而降低排放），同时满足社会的消费需求。
低碳排放技术的例子很多，包括提高现有资源的利用率（热泵、热电联产等），降低生产要素的初级需求（直流智能电网、智能化和数字化设施管理），利用不可避免的排放（碳捕集与利用），或利用可再生资源生产所需产品（光伏、地热供暖、氢能等）。如需了解更多可用技术，请参阅我们的研究。
哪些政策变革能够营造一种市场环境，鼓励价值链供应低碳和循环产品？
这里讨论的所有解决方案都有一个共同点：它们或包含最低标准和报告要求，或属于市场驱动型体系。总体而言，从惩罚转向奖励可能会有所帮助。法规已经取得了不少成果，但我们仍需要一项有助于做好规划的机制，尤其是在排放交易和排放成本方面。
“LEME方法”（合格制造商和设备清单）指的是一种做法：只有在某一类别中属于最佳技术的技术，才有资格获得资金或补贴。例如，只有效率最高的五种泵才符合资助项目的资格。另一种做法是采购规则，要求将环境因素纳入考量，而不仅仅考虑能耗和单位碳足迹等财务和技术因素。对于公共部门，德国新政府正考虑在采购中采用这种做法。不过，强制私营部门利益相关方遵守这一做法是一项挑战。解决办法可以是让他们了解采用这类体系的益处，从而争取他们的支持。
循环经济是一个新兴概念，旨在建立分布更广、包容性更强的体系，包括提高产品的可维修性、增加备件供应以减少浪费，并将废弃物视为设计缺陷。从市场角度看，中间产品和原材料供应短缺已构成挑战，也促使人们加强回收利用。
新产品从开发到进入市场需要时间。为了确保产品能够帮助我们实现碳中和，我们需要建立一套体系，要求产品展示其隐含碳足迹（pcf）、预期能耗和可维修性要求，或接受是否符合2050年目标的测试（欧盟净零目标）。如果这类产品获得认证标签，就能形成激励，推动更早开发此类高效低碳排放技术（德国净零目标是2045年）。
营造市场条件，释放创新潜力
考虑到相较于现有系统的回收期和生命周期成本，我们需要鼓励公共资金支持和投资，使这些技术相较于化石燃料更具竞争力。利益相关方有哪些机会可以把握？
根据我们的能源效率指数，我们得出结论：需求侧支持需要优化，因为问题更多在于是否决定投资，而非能否获得资金（微型企业或能源密集型企业除外）。支持降低项目规划成本，尤其是降低投资风险，或许能解决其中一些挑战。此外，缩短公共规划和审批流程也会带来很大改变。
就生命周期成本和回收期而言，更需要通过系统性要求，帮助企业在采用高效技术时也考虑由此避免的碳成本，而不是只根据投资成本和运营成本计算摊销。要实现净零排放，合理的做法是针对目标年份优化成本效益最高的措施组合（包括排放成本），而不是沿用传统的两到三年周期。
在《欧盟绿色协议》以及《可再生能源指令》（RED）的背景下，各种温室气体合规法规正在出台。您预计新兴经济体和市场会采取哪些法规或立法措施？
新兴经济体和市场需要发展空间，以追赶发达经济体。同时，它们也可以跨越发达经济体曾经历的所有高排放阶段。它们需要手段来推动采用当今可行的技术，也需要获得相应协助。相关立法更多体现为在格拉斯哥举行的COP26上承诺的有条件措施，这意味着这些措施以发达经济体提供资金和技术转让支持为基础。
新兴经济体和市场需要发展空间，以追赶发达经济体。
斯图加特大学亚历山大·绍尔教授
法规和政策方面最大的缺口，在于缺乏一项根本认识：只有在地方优化方面给予必要重视，尤其是关注需求侧，能源转型和实现净零才有可能成功。需求侧决定能源使用量。因此，控制和优化与能源及产品相关的排放至关重要。
新兴经济体具有稳定性动因，需要增强其能源系统的韧性。提高效率在许多方面都能带来回报，这些国家所需的法规和立法措施，应支持能源供应和输送系统的增长与稳定，并增强其灵活性。不过，市场驱动的环境也将形成，企业会受到压力，必须遵守全球脱碳标准（供应链要求），否则将无法继续在国际市场上销售产品。
将废弃物和残余物转化为有价值的产品
废弃物处理在减排和节约方面发挥什么作用？
从资源效率的角度看，第一步是在生产中避免产生废弃物，并设计出尽可能易于有效重复使用或回收的产品。随着未来生物基材料的作用不断增强，这也为气候保护提供了另一种机会：创造温室气体或二氧化碳汇。除了减少温室气体排放，实现气候中和也迫切需要碳汇。
例如，可以通过HyBECCS工艺创造二氧化碳汇：该工艺以氢气的形式从生物源残余物和废弃物中获取能源。生物源二氧化碳副产品可以被捕集、封存或作为原材料再利用。这样既能避免新的温室气体排放，还能进一步降低大气中的温室气体浓度。要充分发挥这一潜力，就必须确保能够监测和控制生物质种植以及生物基产品生产对环境的影响。
