德國明確訂定氣候目標是2045年實現氣候中和，而達成目標的重點之一是能源轉型，也就是100%的電力由可再生能源供應，一個成功達成此目標的國家會是什麼樣子呢？需要覆蓋多少電力？會有什麼樣的電力組合？電價會是什麼樣子？以下進行探討。
德國聯邦氣候和經濟部長Robert Habeck期望德國在2045年或之前達到氣候中和的目標，為此德國經濟須從根本上轉變，例如工業、交通運輸、農業和建築等產業須大量減少二氧化碳排放。
其中最大的任務將是能源轉型；德國聯盟政府的聯盟協議中，預計到2030年可再生能源將供應80%所需電力，最遲到2045年達到100%可再生能源供電。
德國達 100% 可再生能源目標的時間表為何？
根據氣候研究人員和經濟學家的情景分析，德國將能很快實現100%可再生能源發電的目標。
位於柏林的非營利性智庫Energy Watch Group(EWG)於2021年5月發布的研究顯示，如果德國南部也加速擴展電網和風力發電，則最早可在2030年達到目標，情境中還包括到2030年在太陽能，水電，電力儲存和電力驅動等方面的重大投資；這樣的結果，理論上可能達到，但政治上和經濟上卻難以達到。
為德國政府擔任諮詢的智庫Agora Energiewende預估，若要2030年達到氣候中和目標，則風能和太陽能發電量須年增35GW，如果再加上迅速將電網、儲存和彈性負載能力整合到電力系統中，則電力產業最早可在2035年完全採用可再生能源。
因此，德國要100%採用可再生能源，關鍵在於政界和商界的配合，風能和太陽能發展越快，目標實現的速度就越早，此一挑戰相當大，Habeck表示，為了2030年實現80%可再生能源的目標，德國須年建1,000到1,500台風力渦輪機，然而近年來都僅幾百個。
屆時德國的電力需求將有多大？
不同單位有不同的計算結果；根據德國經濟研究所(Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung；DIW)的氣候經濟學家的數據，當100%依賴可再生能源的時候，則德國的電力需求為1,070TWh，其中傳統電力需求300TWh、空間供暖需求91TWh、交通運輸需求223TWh、工業需求456TWh；相較之下，德國2021年的消費量為560TWh。
德國聯邦可再生能源協會(Bundesverband Erneuerbare Energie；BEE)預計需求將達1,400TWh，主要需求來自國內氫氣生產、電能供熱(用於區域供熱以及工業的熱泵和電鍋爐)和電動汽車，另一方面，家庭、工業和商業的傳統電力消費則因採用高效率的設備和機器而需求減少。
智庫Agora Energiewende以德國2045年將達到氣候中和的目標計算，屆時電力需求將增加到1,017TWh，Agora Energiewende德國執行長Simon Müller表示，原則上幾乎所有領域的電力消耗都將在依賴氣候中和技術的系統中增加，例如，電池驅動的電動汽車正取代柴油和汽油發動的車輛、工業電氣化製程將取代採化石燃料的製程，此外，採用可再生電力生產綠色氫氣，繼而於發電廠發電。
德國可生產多少可再生能源電力？
包括德國聯邦政府在內的許多專家認為，德國將可達到完全由可再生能源供應所需電力。
德國經濟研究所認為岸上風力最大潛力為223GW，離岸風力最大潛力為80GW；太陽能方面，屋頂太陽能系統的潛力為900GW，開放空間的太陽能系統潛力為226GW，如此可滿足德國日益成長的電力和能源需求。
德國經濟研究所的能源、交通和環境部門主管Claudia Kemfert表示，100%採用可再生能源，在技術上可行且具經濟效率，而為達歐洲氣候保護目標，這是迫切需要的。
德國達100%可再生能源目標時的電力結構為何？
不同智庫和研究所對此也有不同的看法，取決於是否更重視風能或太陽能。
Agora Energiewende假設的電力組合為風能、太陽能、水力和生物質能佔電力消耗的88%，以可再生能源氫氣為燃料而生產的天然氣佔7%，儲存在電池中和進口的可再生電力佔5%。
德國經濟研究所對2045年的電力結構假設，總計1200TWh的電力中，近三分之二來自岸上風力渦輪機，超過300TWh由太陽能系統電力供應，其餘電力由離岸風電、水力發電或進口電力供應。
相較之下，根據聯邦網路局(Bundesnetzagentur)的數據，2020年岸上風電發電量為103.1TWh，離岸風電場發電26.9TWh，太陽能供應量為45.8TWh。
德國達100%可再生能源目標時的電價為何？
2021年德國電力和能源價格大幅上漲，許多消費者負擔沉重，高能源需求在COVID-19疫情、高通貨膨脹的情況下價格暴漲，市場上看不到任何緩解跡象，因此國家進行干預；Habeck 認為全球對化石燃料強烈需求為推高價格主因。
事實上，可再生能源的生產成本已低於天然氣、煤炭或核能，然而，能源轉型的成本，特別是可再生能源附加費拉高了價格，若依聯邦政府計畫取消可再生能源附加費，則長期而言，能源價格是會下跌。
德國聯邦可再生能源協會表示，最終客戶的平均電價將到2050年大幅下降，主因在於取消可再生能源附加費和降低電稅，此外，德國能源系統從發電、運輸到稅收的總成本也將顯著降低。
Agora Energiewende認為，長期而言，隨著朝100%可再生能源發展，電價將下降，降價速度則取決於電力系統的靈活度，也就是需要更智能的配電網、加速電網擴展以及更靈活的需求，如電動汽車。
Müller表示，原則上可再生能源擴張將使德國不再受化石燃料價格波動影響，繼而不受如2021年能源價格危機的影響，隨著歐洲和德國朝氣候目標發展，化石燃料發電將越來越昂貴，因此長期而言，可再生能源的擴展對低成本發電至關重要。
德國達100%可再生能源目標時的電力儲存容量應多大？
風能和太陽能取決於天氣，若是陰天，便無太陽能，風不夠大便無風能，為彌補天氣與能源生產無法配合的階段，需要能滿足緊急電力需求的電力及電池儲存系統。
Agora Energiewende估計2045年需有52GW的電池儲能和7GW的抽水蓄能，德國已有後者。
Müller表示，消費者也將在未來的儲能方面發揮重要作用，例如，電動汽車在可再生電力供應充足時充電，並於必要時將電池的電力反饋到電網中，此外，採用綠色氫氣的發電廠應有助於使電力市場更具彈性。
根據聯邦可再生能源協會的數據，為達100%可再生能源目標，需要100GW的電解性能，電池儲存量需70GW，電能供熱則需36GW。
氫氣將在能源轉型中扮演的角色
一方面，氫氣將用於彌補因天氣變化造成的電力供應缺口，風能和太陽能將用於生產綠色氫氣並儲存起來，直到沒有風和太陽時用於發電廠進行發電。
另一方面，氫氣也將運用於工業和運輸產業；Müller表示，在工業中，氫氣主要用於直接還原鐵礦石以生產無二氧化碳的鋼鐵，並作為基礎化學的原材料；此外，氫氣將少量運用於重型貨物運輸以及航運、空運；Agora Energiewende估計，氫氣到2045年的需求量為265TWh，其中169TWh透過進口取得，超過半數的氫氣用於發電和區域供熱(152TWh)，其次是重型貨物運輸(39TWh)、生鐵和鋼鐵生產(35TWh)和基礎化學品(33TWh)。