瑞典能源轉型魅力來自何方
[國際能源網專稿]瑞典是全球能源轉型的先鋒國家之一,計劃2050年實現第一個零化石能源社會,比歐盟設定的目標還高。除了瑞典,其他歐洲國
[國際能源網專稿]瑞典是全球能源轉型的先鋒國家之一,計劃2050年實現第一個零化石能源社會,比歐盟設定的目標還高。除了瑞典,其他歐洲國家也在零碳方向上狂奔。以“解析瑞典及其他歐洲國家實現能源轉型的路徑”為主題的零碳歐洲第七場報告會于1月28日舉行。此次報告會是“清華大學·大同第二屆能源轉型國際論壇暨碳中和愿景下能源轉型路徑研討會”系列報告會之一。

大同市規劃和自然資源局副局長武俊勝擔任本場報告會主持人。武俊勝說:本場報告會將圍繞垃圾分類及能源化利用、零能耗建筑、智能供熱、交通減排、電氣化停車場、充電樁、電氣化公路等主題共同探討,對中國能源低碳轉型具有借鑒意義。

中國駐瑞典大使館參贊丁明勤在致辭中說:瑞典可再生能源占比已達55%,計劃2030年交通運輸業擺脫對化石燃料的依賴,2040年實現溫室氣體向大氣的凈零排放。到目前為止,瑞典是新冠大流行當中維持經濟運行與降低溫室氣體排放并行的少數幾個工業化國家之一,瑞典也是首個同新中國建交的西方國家,兩國在科技創新合作方面,有很多契合點。可持續發展領域一直是中瑞科技合作的重點,雙方在這個方面有深厚的合作基礎與非常遠大的合作前景。

本場報告會分兩個部分,上半段由北京市卡姆福科技有限公司創始人蘇紅擔任單元主持人。住房和城鄉建設部科技與產業化發展研究中心、綠色建筑處負責人梁浩和丹麥丹佛斯公司中國業務發展主管胡瀛擔任點評嘉賓。



來自瑞典皇家理工學院環境工程與可持續基礎設施專業的秦心怡,圍繞瑞典的垃圾分類及能源化利用進行了分享。2019年瑞典處理的家庭垃圾數量為481萬噸,垃圾回收率35%,14%的家庭垃圾進行生物處理,50%用于能源回收,0.8%垃圾被填埋。相對比的是,中國90%以上的城市將生活垃圾進行填埋處理,填埋率為58.5%。
她介紹說,瑞典垃圾處理為分5個層級,順序為垃圾預防、重新使用、材料回收、能源恢復、垃圾處置填埋。瑞典將預防垃圾產生作為垃圾管理的主要目標,垃圾管理協會為生產者與大眾提供了相應的指導,以減少垃圾的產生。
關于垃圾能源化,她介紹說,一種方式為熱電聯產。瑞典垃圾發電廠焚燒垃圾用來發電同時收集熱能,用來取暖、區域供暖,最大化利用供熱。目前瑞典共有35個垃圾發電廠。熱電聯產實現了瑞典20%的區域供熱,還為25%的家庭提供電力。沼氣也是能源化的一種方式,2019年共有68.6萬噸家庭垃圾進行生物處理。2019年沼氣在瑞典天然氣汽車當中的份額為94.3%。沼氣有助于減少氣候影響、空氣污染和生態富營養化。

來自柏林工業大學可再生能源系統專業的王薇介紹了瑞典零能耗建筑。她介紹了三個代表性的零能耗項目,其中一個項目是在哥德堡。該建筑有三種運行模式,有陽光的白天,光伏滿足房屋負荷;在黑夜,房屋的負荷主要由電池來滿足,產生的熱也用于房屋供暖與提供熱水。儲能方面,1.5萬Kwh太陽能光伏發電通過電解水轉換為3000立方米氧氣,冬季使用2200立方米為房屋供熱和供電,剩余800立方米為氫燃料電車汽車充電。
王薇說:節能建筑發展的最終目標是零能耗,國際上一些發達國家已經從零能耗建筑的理論階段,進入了示范項目階段,甚至開始尋找商業化的可能。實現零能耗,是一個雄心勃勃,但是未來可以實現的目標。我國能耗的20.6%由建筑能耗占據,建筑碳排放達到了我國能源碳排放的19.4%,為了達成我國碳達峰的目標,建筑領域也應該進行轉型,共同來推動2060碳中和的進展。

來自重慶工商大學企業管理專業的張忠偉介紹了瑞典智慧供熱系統。瑞典供熱能源66.7%來自生物燃料及生活垃圾,這是非常清潔的一次能源結構構成。瑞典的生物質、垃圾供熱40%以上采用熱電聯產的模式,近年來趨向于熱電。
瑞典的生物質供熱為什么發展這么快?主要是得益于幾個政策,1990年瑞典政府決定對生物質熱電聯產工程進行投資補助,2000年之后實現了生物質運輸燃料免稅政策,2003年又實現了綠電證書政策,獲得綠色電力認證熱電聯產。這些政策就使瑞典的生物質熱電聯產快速發展。目前近幾十年瑞典的生物質使用在電力與熱力當中增加,供熱主要是采取熱電聯產的形式,效率在80%以上,而且近年來趨向于熱電與成型燃料的多聯產,綜合效率達到驚人的95%以上。2019年瑞典熱電的七分之一都是來自于熱電聯產廠產生的熱量,只有少部分是用鍋爐廠進行。

來自重慶工商大學企業管理專業的葉丹介紹了荷蘭第二大城市ESPOO的供熱能源轉型。ESPOO目標是2030年實現碳中和,因此必須要減少碳排放,供熱占到氣候排放的一大半,因此供熱能源轉型對ESPOO至關重要。
這一計劃和富騰公司緊密相關。富騰是一家芬蘭國有能源公司,位于芬蘭第二大城市ESPOO,是北歐的第三大電力生產商。同時電力的三分之二都是來自于水電與核電,因此富騰也是歐洲電力生產碳排放量最低的生產企業之一。
ESPOO充分利用本地的資源稟賦,尤其是生物質能源和地熱源。除此之外,ESPOO回收利用廢熱,包括數據中心的廢熱、廢水中的廢熱,以及醫院、超市等單位的廢熱。其中愛立信數據中心的廢熱,可為ESPOO區域供熱網絡提供35%的熱量。ESPOO還充分利用需求側響應,利用人工智能控制區域供熱。區域供熱系統的智能控制可優化熱量產生和建筑物不同間隔的供熱,從而將熱量引導到當時最需要的,通過需求方的響應,可以減少備用熱電廠的使用和排放。比如早上淋浴需要熱水,因此熱量就會流向它們,當時的購買中心不需要那么多的熱量,它的供熱就可以暫時下降。
在這些轉型方案當中,體現了供熱轉型的“產消者”模式。公司、商業、住宅建筑物都可以產生大量的廢熱,他們將廢熱出售給富騰,這樣商業、住宅、建筑公司,可以從能源的消費者轉變成生產者,這就是供熱轉型當中的產消者的體現。
主持人蘇紅在總結中對智慧供熱做了補充,她說,在國家層面如何進行制度變革,技術上如何利舊、如何革新科技企業、如何賦能,這些怎么實現,需要我們搭建一個生態圈。這里面也涉及到很多企業可以做的事情,比如說通過這個平臺如何賦能供熱公司進行更好的管理,包括管網管理、能耗分析等等,這里面可以做的事情非常多,包括在熱源端如何進行智能控制與調節,在換熱站端如何進行檢測,在單元樓與戶怎么做調節。現代技術賦予我們做智慧的手段,也賦予我們進一步完善智慧供熱的能力。

下半段報告會由來自華北電力大學電氣學院的王劍曉擔任單元主持人。圍繞歐洲典型國家瑞典、挪威、丹麥的電氣化軌道交通與能源模式進行探討。北京交通大學軌道交通控制與安全國家重點實驗室首席教授賈利民、交通運輸部科學研究院副總工程師徐萍、清華大學鄭澤東教授擔任本次點評嘉賓。



來自瑞典皇家理工學院環境工程與可持續基礎設施專業的秦心怡,介紹了挪威的電氣化停車場和充電樁情況。挪威是全球人均擁有電動汽車數量最高的國家,2020年上半年純電動汽車銷量三分之一,過去三年電動汽車的市場份額占到歐洲市場的第三。瑞典廣泛普及了電氣化停車場、物聯網停車、共享停車位等智慧停車功能也在不斷的擴大。瑞典普遍實施了電氣化停車場,停車位很多早就配了16A的插座供發動機電加熱,改造之后即可為慢充樁。

瑞典的停車位編碼是一項創新之舉,每個公共停車位都有自己的編碼,這些數字就是它們唯一的編碼。車主可以直接輸入編碼,完成停車位預定或者繳費。管理者也可以準確監控繳費的情況,大眾可以通過這些準確查找到信息,停車位相關的信息可通過數字許可證、移動支付、智能收費樁等信息輸入,構建準確、高分辨率的停車位地圖,將最新的停車場信息反饋給手機移動端。
來自多特蒙德工業大學空間規劃專業的周洣冰介紹了瑞典交通能源轉型:瑞典的交通能源轉型規劃領先于歐盟,因為它有比較完整的技術路線、政策規劃,以及生物能源的應用。
瑞典的交通電氣化在三個方面是同時進行的,一個是電氣化車輛、電氣化公路、電氣停車場。電氣化公路,一種是受電弓,還有導軌型的電氣化公路。巴士在終點站快速充電,電力完全由風能和水能產生的清潔電力,能源利用效率比傳統柴油動力巴士高80%。由于電動和混動巴士噪音低、排放低,該線路中實現了室內巴士設想。還有就是車輛和光伏協同發展,光伏建筑上的供電也可以對車輛進行充電。
瑞典提出并執行了很多有利于交通能源轉型的政策。其中包括財政補貼、對加油站可再生能源燃料要求、氣候投資計劃、城市環境協議、在長期基礎設施規劃中考慮氣候目標。其中針對加油站, 2006年起瑞典政府立法要求汽油和柴油年銷售量超過指定水平加油站必須提供至少一種可再生燃料,2015年起,出售1500立方米以上汽油或柴油的加油站必須提供至少一種可再生燃料。

來自同濟大學交通運輸工程專業的鹿暢介紹了歐洲電氣化公路系統。電氣化公路是電網與公路網的耦合,實現在車輛行駛過程當中電網從道路傳輸給車輛。目前,電能傳輸技術主要方案有三種,架空式導電線路、路面上的導電軌、路面上無線式的充電感知技術。目前在歐洲已經開展很多電氣化公路的實驗,主要以德國、瑞士為主。瑞典提出,2030年三分之二的卡車運輸將在電氣化道路上運行。
德國開展電氣化公路研究,目前開展了三個試驗計劃,主要技術支持是西門子開發的hHighway系統,這是一種采用架空式接觸導電網的充電技術,但是對道路周邊的環境與基礎設施要求比較高,經西門子公司調研, 德國1.3萬公里中,只有5700公里適合安裝該技術。
鹿暢認為,從德國、瑞典的規劃來講,不需要所有的公路都安裝上電氣化設施,重要的是合理的選擇與規劃電氣化路段,實現電氣化里程與車載電池的均衡。
來源:國際能源網
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