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丹麥將全面建成零碳社會?
文章來源:中國城鎮供熱協會 時間:2019-08-23 15:34 點擊:

  

 
       位于北歐的丹麥是一個人口不足600萬的國家,卻以其發達的新能源產業和雄心勃勃的能源轉型目標而聞名于世,也是全球能效最高的國家之一,經濟總量與能耗、水耗和碳排放實現了脫鉤。目前,丹麥的風電發電量占到其總電力消費的42%左右,并計劃在2020年達到50%。2011年,丹麥政府提出,到2050年徹底告別化石能源,能源需求100%由清潔能源提供。丹麥敢于制定如此激進的目標,最重要的原因就是“區域供暖”和熱電聯產的廣泛使用。
區域供暖經驗讓丹麥“能源童話”走進千家萬戶
區域供暖最大的特點就是靈活。它是一個集合的力量,意味著你可以不局限于只采用某個鍋爐燃燒煤、石油或天然氣產生的熱量,而可以靈活選擇在供熱網內最低廉的燃料。丹麥的許多熱量是工業余熱、垃圾焚燒或者熱電聯產(CHP)產生的熱量。
2014年,在丹麥幾乎有50%的區域供熱是由可再生能源所產出的。這些可再生能源包括生物質(木頭、垃圾、稻草和生物油)、沼氣、太陽能、地熱能和電(熱泵和電鍋爐)。
丹麥是世界上能源效率最高的國家之一。其中關鍵就是63%的丹麥家庭通過區域供熱采暖并獲得熱水。此外,約60%的電力來自效率高達92%的熱電聯產。
這使得區域供熱成為丹麥熱量和電力供應必不可少的一部分。區域供熱和熱電聯產系統的高效性和靈活性,是丹麥到2050年擺脫化石燃料這個目標的核心技術。以丹麥首都哥本哈根為例,98%的熱能來自區域供暖。
丹麥作為一個以農業立國,居民散居在大大小小的城鎮和鄉村的國家,1971年,成為首個成立環境保護部的國家,并于1976年成立能源署來牽頭主管能源。迅速厘清制定了節能優先,以風能和生物質能等為主的符合丹麥國情的新能源政策。
進入新世紀,丹麥“能源童話”的脈絡更加清晰。2008年,丹麥政府還專門設置了丹麥氣候變化政策委員會,為國家徹底結束對化石燃料的依賴,制定了總體行動方案和路線圖。涉及供熱最重要的法律就是《供熱法案》,公共供暖系統依據該法案進行管理。
按照《供熱法案》規定,各地方城市政府負責編制市政區域的供暖規劃。供暖規劃的總體原則是:按照社會效益最大化推廣供熱方式;促進最環保的采暖方式,大力推廣促進熱電聯產;最大限度降低能源供應對石油和其他化石燃料的依賴。
該法案規定,當一個地方新建或者擴建區域供暖系統時,對必須采用哪些燃料有明確的規定,在熱電聯產的情況下,幾乎可以選擇所有類型的燃料。但對于專用供熱設備(沒有熱電聯產發電),可選擇的燃料種類取決于設備所在地區是否有天然氣供應。如果該地區有天然氣供應,則專用供熱設備只能用天然氣。假如當地沒有天然氣供應時,可以選擇使用生物物質、垃圾、沼氣,垃圾填埋氣和其它氣化生物質作為燃料。
截至2014年,丹麥全國區域供暖有近70%來自熱電聯產發電廠,與分戶獨立的供熱和發電系統相比,節省了大量燃料。
經濟措施激勵公眾參與,技術創新不容忽視
一方面,丹麥政府對供暖企業進行補貼。采用熱電聯產電和可再生能源的企業均可享受一定金額的補貼。例如,利用生物質燃料發電將可以按每兆瓦時領取20歐元的補貼。
另一方面,丹麥政府還通過稅收和價格杠桿來提高企業和公眾的參與度。例如,丹麥政府在建筑領域引入了“節能賬戶”的機制。所謂節能賬戶,就是建筑所有者每年向節能賬戶支付一筆節能費,金額根據建筑能效標準乘以取暖面積計算,分為幾個等級,如達到最優等級則不必支付。經過能效改造的建筑可重新評級,作為減免這項節能費用的依據。
對于公眾,丹麥法律則規定,所有家庭必須安裝熱表,像用水用電一樣,用多少熱付多少錢。
節能賬戶、熱計量和收費等用戶端的節能措施,在培養了公民的低碳和節約意識的同時,從源頭上解決問題,形成從消費端“拉動”式節能的良性循環。
通過多年努力,丹麥的綠色技術遠遠走在了世界前列,成為綠色技術最發達的歐盟國家中的最大輸出國;綠色技術出口占丹麥出口總量的百分比長期在兩位數以上,在歐盟國家中多年來位列第一。
丹麥大力推廣節能技術、優先開拓“第一能源”。在丹麥人看來,不用的能源才是最好的能源,所以節能,提高能效被認為是“第一能源”,而新能源則是緊跟“能效”之后的“第二能源”。
丹麥地處北歐,采暖期長,很多建筑一年四季需要供熱,大量創新性供熱節能技術應運而生,是丹麥能源童話的一大特色。丹佛斯區域能源系統利用生產過程中產生的余熱,用于供暖和生活熱水。不僅提升了能效,同時也減少了對煤等化石能源的依賴,目前已經在世界各地有了很多的成功案例。
迄今為止,以丹麥為代表的世界領先的區域能源技術已經發展到了第四代,城市能源供應系統已經從最初以單一化石能源為主要熱源,升級換代,發展到了“節流”與“開源”并舉、多能互補的現代化綠色區域能源體系。
所謂第四代區域供熱,即低溫區域供熱,是盡可能利用各種可再生能源或廢熱中的低品位熱,通過供熱系統技術升級,仍能夠保證系統高效運行。由于可再生能源屬于低品位熱,供熱管網供水溫度比較低,因此需要傳輸效率較高的管網來完成這項任務。正是在這個領域,丹麥始終在引領全球的區域供暖技術創新的走向。
持續減少化石燃料,積極開發“第二能源”。目前,丹麥超過60%的建筑大量采用“第二能源”,即可再生能源技術進行區域供熱,包括風能、太陽能、沼氣集中供熱、地源熱泵、秸稈及垃圾焚燒等混合供熱方式?稍偕茉丛诘湹臒崃⿷械谋戎匾呀洺^了天然氣和煤炭,穩居首位。
丹麥有一座小島,叫薩姆蘇,居民大約4000余人。島上居民長期主要依靠島外輸入的化石能源產電和取暖,而取暖形式也都是分散的。大約每人每年產生11噸的二氧化碳。上世紀70年代開始出現能源危機后,島上的居民決定改變這一現狀,革命性的突破發生在1997年之后的十年時間里。2006年后,該島成功運用太陽能、風能等完全替代了煤等化石能源,實現了“碳中和”,成為世界上第一個在現代生活與生產中“零碳”地區。在2009年哥本哈根氣候變化大會后更成為舉世矚目的“綠色圣地”。
目前,該地用清潔能源生產的電能除了完全自給自足外,還能輸出島外,已成為“負碳”地區。值得一提的是,這個由20多個村落構成的島嶼已經大部分實現區域供暖,熱源完全就地取材。
零碳項目收獲頗豐,中國可積極借鑒優良經驗
丹麥能源童話實現,最終還要落實具體地方和城市。不同城市和地區根據國家節能減排的總體戰略,制定了自己的發展目標和行動計劃。其中,最具典型的是森訥堡市的“零碳項目”。
這個地處丹麥南端的城市,在2007年啟動的“零碳項目”框架下,計劃在2029年建成零碳社會,比丹麥全國徹底告別化石能源的目標提前21年。為確保相關政策的實施,森訥堡市政府采取以公私伙伴關系(PPP)為基礎的整體方法,涵蓋了科技、商業、旅游、教育、公眾參與等方面。
森訥堡鼓勵企業利用區域能源技術改造當地供暖設施,并聯合發動了當地的能源公司、熱力公司、以及金融機構,協同一致,共同參與推動零碳經濟發展。
在此背景下,森訥堡成功建立了丹麥最為典型的綠色高效區域能源體系:實現了熱源、熱網和熱用戶高度本地化,建成了一個集熱電聯產、蓄熱技術和調峰鍋爐房為一體,廣泛利用生物質、地熱、太陽能、風能和垃圾焚燒甚至超市在內的一切余熱的區域供暖體系,保證了整個系統的靈活性和高效率。
“零碳項目”鼓勵當地居民廣泛參與。比如建立了“幼兒園到博士生”(fromkindergartentoPhD)的零碳教育項目,“從娃娃抓起”,形成人人爭做“零碳大使”的良好氛圍。
經過十年努力,“零碳項目”已經取得了非?捎^的成績。2007-2016年期間二氧化碳減排35.5%,創造了近千個綠色就業機會。尤其是森訥堡獲得歐盟“零碳示范城鎮”獎之后,受到國際社會的廣泛關注,曾經到訪的美國前總統克林頓稱之有“全球示范意義”。
丹麥在零碳經濟發展領域,尤其是區域供暖領域的成功經驗,對中國,乃至世界都有非常積極的借鑒意義。
事實上,丹麥區域供暖相關的技術和經驗已在中國一些地方落地,成效可觀。遼南地區的本溪市采用了丹麥的區域能源解決方案,在供熱面積約300萬平米的范圍內進行供熱改造,項目經過近三年的順利實施,已經初見成效:項目實施第一年,本鋼熱力公司扭虧為盈實現盈利,同時減少煤炭燃燒量20,000多噸,當地空氣質量明顯改善。最新數據顯示,本鋼熱力公司2016年實現盈利超過800萬元人民幣。未來兩年中預計實現采用余熱供暖面積超過500萬平米,降低煤炭使用量約20萬噸,還藍天于城市。
這一案例證明,如果將丹麥的成功做法和最佳實踐同中的具體國情相結合,并加以合理利用,建立健全符合中國實際的區域供暖政策和管理體系,對中國加快建設生態文明節約型社會,是非常有幫助的。如此看來,丹麥的“能源童話”也一定可以成為“美麗中國”的現實。
鏈接:借鑒其他發到國家綠色供暖的經驗
北美洲和歐洲等西方發達國家的供暖方式,與房屋建筑的類型、地理位置和能源資源稟賦有關,往往以節能與舒適為目標采用不同的供暖方式。在美國北部、歐洲北部,緯度高,有專用供暖設施。美國北部主要采用燃油或燃氣采暖。美國中部主要為電采暖;在美國南方和歐洲南部地區,則普遍使用冷暖兩用空調采熱。
對住宅供暖能耗制定相應的標準。這是供暖綠色低碳化的根本要求。美國、德國都有完善的供暖能耗標準。我國在推進供暖綠色化、低碳化的過程中,也制定了系統的采暖能耗標準。但在建筑物節能改造、集中供熱系統建設和低能耗、低排放的采暖設備使用方面,還應出臺更多的激勵政策,鼓勵降低建筑物采暖能耗,推進供暖的綠色低碳化進程。
實行有利于節能的供暖收費方式。德國和丹麥都經歷過由簡單地按面積等固定收費方式向分戶按流量計量收費方式的演變。目前,我國的供暖收費方式主要還是以按面積收費為主,造成了大量的熱量流失和能源浪費,不利于供暖的綠色低碳發展。
供暖技術朝智能舒適安全方向發展。發達國家非常重視新技術對提高供暖效率的作用。德國先進的控制系統可以使熱泵空調能根據室內外溫度、濕度變化情況進行精細調節。丹麥實現了獨特的智能化能量管理,大大提高了供熱效率。我國應大力鼓勵供暖相關企業積極研究新的供暖模式和技術。同時,應充分吸收和引進發達國家先進供暖技術,通過供暖技術的改進,提升我國的供暖效率。
積極使用可再生能源作為供暖能源。隨著各國對氣候變化問題的關注,加之受化石能源價格波動的影響,越來越多的國家致力于使用可再生能源、清潔能源供暖,以降低供暖對氣候、環境的影響。比如,丹麥鼓勵使用風電、生物質能等可再生能源作為熱力消費的能源,美國以天然氣和電等清潔能源作為采暖的主要能源。在供暖能源中,應鼓勵使用太陽能、風能、生物質能等清潔能源,特別是在目前電力相對過剩的情況下,可以大力采用電能作為供暖的主要能源。
注重經濟激勵措施推進綠色供暖進程。綠色供暖模式不可能一蹴而就,由傳統功能模式向綠色供暖模式轉變需要有一定的投入。各國積極采用多種經濟激勵措施相結合的方式來推進綠色供暖進程。我國政府應該設立建筑物節能改造、企業供暖技術研發等專項基金,鼓勵居民采用更加綠色環保的取暖模式,降低碳排放,提高能源使用效率。
 

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