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瑞典能源转型魅力来自何方

日期:2021-02-02    来源:国际能源网

能源资讯中心

2021
02/02
15:18
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关键词: 大同能源转型 大同能源论坛 碳中和论坛

[国际能源网专稿]瑞典是全球能源转型的先锋国家之一,计划2050年实现第一个零化石能源社会,比欧盟设定的目标还高。除了瑞典,其他欧洲国家也在零碳方向上狂奔。以“解析瑞典及其他欧洲国家实现能源转型的路径”为主题的零碳欧洲第七场报告会于1月28日举行。此次报告会是“清华大学·大同第二届能源转型国际论坛暨碳中和愿景下能源转型路径研讨会”系列报告会之一。

大同市规划和自然资源局副局长武俊胜担任本场报告会主持人。武俊胜说:本场报告会将围绕垃圾分类及能源化利用、零能耗建筑、智能供热、交通减排、电气化停车场、充电桩、电气化公路等主题共同探讨,对中国能源低碳转型具有借鉴意义。

中国驻瑞典大使馆参赞丁明勤在致辞中说:瑞典可再生能源占比已达55%,计划2030年交通运输业摆脱对化石燃料的依赖,2040年实现温室气体向大气的净零排放。到目前为止,瑞典是新冠大流行当中维持经济运行与降低温室气体排放并行的少数几个工业化国家之一,瑞典也是首个同新中国建交的西方国家,两国在科技创新合作方面,有很多契合点。可持续发展领域一直是中瑞科技合作的重点,双方在这个方面有深厚的合作基础与非常远大的合作前景。

本场报告会分两个部分,上半段由北京市卡姆福科技有限公司创始人苏红担任单元主持人。住房和城乡建设部科技与产业化发展研究中心、绿色建筑处负责人梁浩和丹麦丹佛斯公司中国业务发展主管胡瀛担任点评嘉宾。

来自瑞典皇家理工学院环境工程与可持续基础设施专业的秦心怡,围绕瑞典的垃圾分类及能源化利用进行了分享。2019年瑞典处理的家庭垃圾数量为481万吨,垃圾回收率35%,14%的家庭垃圾进行生物处理,50%用于能源回收,0.8%垃圾被填埋。相对比的是,中国90%以上的城市将生活垃圾进行填埋处理,填埋率为58.5%。

她介绍说,瑞典垃圾处理为分5个层级,顺序为垃圾预防、重新使用、材料回收、能源恢复、垃圾处置填埋。瑞典将预防垃圾产生作为垃圾管理的主要目标,垃圾管理协会为生产者与大众提供了相应的指导,以减少垃圾的产生。

关于垃圾能源化,她介绍说,一种方式为热电联产。瑞典垃圾发电厂焚烧垃圾用来发电同时收集热能,用来取暖、区域供暖,最大化利用供热。目前瑞典共有35个垃圾发电厂。热电联产实现了瑞典20%的区域供热,还为25%的家庭提供电力。沼气也是能源化的一种方式,2019年共有68.6万吨家庭垃圾进行生物处理。2019年沼气在瑞典天然气汽车当中的份额为94.3%。沼气有助于减少气候影响、空气污染和生态富营养化。

来自柏林工业大学可再生能源系统专业的王薇介绍了瑞典零能耗建筑。她介绍了三个代表性的零能耗项目,其中一个项目是在哥德堡。该建筑有三种运行模式,有阳光的白天,光伏满足房屋负荷;在黑夜,房屋的负荷主要由电池来满足,产生的热也用于房屋供暖与提供热水。储能方面,1.5万Kwh太阳能光伏发电通过电解水转换为3000立方米氧气,冬季使用2200立方米为房屋供热和供电,剩余800立方米为氢燃料电车汽车充电。

王薇说:节能建筑发展的最终目标是零能耗,国际上一些发达国家已经从零能耗建筑的理论阶段,进入了示范项目阶段,甚至开始寻找商业化的可能。实现零能耗,是一个雄心勃勃,但是未来可以实现的目标。我国能耗的20.6%由建筑能耗占据,建筑碳排放达到了我国能源碳排放的19.4%,为了达成我国碳达峰的目标,建筑领域也应该进行转型,共同来推动2060碳中和的进展。

来自重庆工商大学企业管理专业的张忠伟介绍了瑞典智慧供热系统。瑞典供热能源66.7%来自生物燃料及生活垃圾,这是非常清洁的一次能源结构构成。瑞典的生物质、垃圾供热40%以上采用热电联产的模式,近年来趋向于热电。

瑞典的生物质供热为什么发展这么快?主要是得益于几个政策,1990年瑞典政府决定对生物质热电联产工程进行投资补助,2000年之后实现了生物质运输燃料免税政策,2003年又实现了绿电证书政策,获得绿色电力认证热电联产。这些政策就使瑞典的生物质热电联产快速发展。目前近几十年瑞典的生物质使用在电力与热力当中增加,供热主要是采取热电联产的形式,效率在80%以上,而且近年来趋向于热电与成型燃料的多联产,综合效率达到惊人的95%以上。2019年瑞典热电的七分之一都是来自于热电联产厂产生的热量,只有少部分是用锅炉厂进行。

来自重庆工商大学企业管理专业的叶丹介绍了荷兰第二大城市ESPOO的供热能源转型。ESPOO目标是2030年实现碳中和,因此必须要减少碳排放,供热占到气候排放的一大半,因此供热能源转型对ESPOO至关重要。

这一计划和富腾公司紧密相关。富腾是一家芬兰国有能源公司,位于芬兰第二大城市ESPOO,是北欧的第三大电力生产商。同时电力的三分之二都是来自于水电与核电,因此富腾也是欧洲电力生产碳排放量最低的生产企业之一。

ESPOO充分利用本地的资源禀赋,尤其是生物质能源和地热源。除此之外,ESPOO回收利用废热,包括数据中心的废热、废水中的废热,以及医院、超市等单位的废热。其中爱立信数据中心的废热,可为ESPOO区域供热网络提供35%的热量。ESPOO还充分利用需求侧响应,利用人工智能控制区域供热。区域供热系统的智能控制可优化热量产生和建筑物不同间隔的供热,从而将热量引导到当时最需要的,通过需求方的响应,可以减少备用热电厂的使用和排放。比如早上淋浴需要热水,因此热量就会流向它们,当时的购买中心不需要那么多的热量,它的供热就可以暂时下降。

在这些转型方案当中,体现了供热转型的“产消者”模式。公司、商业、住宅建筑物都可以产生大量的废热,他们将废热出售给富腾,这样商业、住宅、建筑公司,可以从能源的消费者转变成生产者,这就是供热转型当中的产消者的体现。

主持人苏红在总结中对智慧供热做了补充,她说,在国家层面如何进行制度变革,技术上如何利旧、如何革新科技企业、如何赋能,这些怎么实现,需要我们搭建一个生态圈。这里面也涉及到很多企业可以做的事情,比如说通过这个平台如何赋能供热公司进行更好的管理,包括管网管理、能耗分析等等,这里面可以做的事情非常多,包括在热源端如何进行智能控制与调节,在换热站端如何进行检测,在单元楼与户怎么做调节。现代技术赋予我们做智慧的手段,也赋予我们进一步完善智慧供热的能力。

下半段报告会由来自华北电力大学电气学院的王剑晓担任单元主持人。围绕欧洲典型国家瑞典、挪威、丹麦的电气化轨道交通与能源模式进行探讨。北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室首席教授贾利民、交通运输部科学研究院副总工程师徐萍、清华大学郑泽东教授担任本次点评嘉宾。

来自瑞典皇家理工学院环境工程与可持续基础设施专业的秦心怡,介绍了挪威的电气化停车场和充电桩情况。挪威是全球人均拥有电动汽车数量最高的国家,2020年上半年纯电动汽车销量三分之一,过去三年电动汽车的市场份额占到欧洲市场的第三。瑞典广泛普及了电气化停车场、物联网停车、共享停车位等智慧停车功能也在不断的扩大。瑞典普遍实施了电气化停车场,停车位很多早就配了16A的插座供发动机电加热,改造之后即可为慢充桩。

瑞典的停车位编码是一项创新之举,每个公共停车位都有自己的编码,这些数字就是它们唯一的编码。车主可以直接输入编码,完成停车位预定或者缴费。管理者也可以准确监控缴费的情况,大众可以通过这些准确查找到信息,停车位相关的信息可通过数字许可证、移动支付、智能收费桩等信息输入,构建准确、高分辨率的停车位地图,将最新的停车场信息反馈给手机移动端。

来自多特蒙德工业大学空间规划专业的周洣冰介绍了瑞典交通能源转型:瑞典的交通能源转型规划领先于欧盟,因为它有比较完整的技术路线、政策规划,以及生物能源的应用。

瑞典的交通电气化在三个方面是同时进行的,一个是电气化车辆、电气化公路、电气停车场。电气化公路,一种是受电弓,还有导轨型的电气化公路。巴士在终点站快速充电,电力完全由风能和水能产生的清洁电力,能源利用效率比传统柴油动力巴士高80%。由于电动和混动巴士噪音低、排放低,该线路中实现了室内巴士设想。还有就是车辆和光伏协同发展,光伏建筑上的供电也可以对车辆进行充电。

瑞典提出并执行了很多有利于交通能源转型的政策。其中包括财政补贴、对加油站可再生能源燃料要求、气候投资计划、城市环境协议、在长期基础设施规划中考虑气候目标。其中针对加油站, 2006年起瑞典政府立法要求汽油和柴油年销售量超过指定水平加油站必须提供至少一种可再生燃料,2015年起,出售1500立方米以上汽油或柴油的加油站必须提供至少一种可再生燃料。

来自同济大学交通运输工程专业的鹿畅介绍了欧洲电气化公路系统。电气化公路是电网与公路网的耦合,实现在车辆行驶过程当中电网从道路传输给车辆。目前,电能传输技术主要方案有三种,架空式导电线路、路面上的导电轨、路面上无线式的充电感知技术。目前在欧洲已经开展很多电气化公路的实验,主要以德国、瑞士为主。瑞典提出,2030年三分之二的卡车运输将在电气化道路上运行。

德国开展电气化公路研究,目前开展了三个试验计划,主要技术支持是西门子开发的hHighway系统,这是一种采用架空式接触导电网的充电技术,但是对道路周边的环境与基础设施要求比较高,经西门子公司调研, 德国1.3万公里中,只有5700公里适合安装该技术。

鹿畅认为,从德国、瑞典的规划来讲,不需要所有的公路都安装上电气化设施,重要的是合理的选择与规划电气化路段,实现电气化里程与车载电池的均衡。


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