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中-丹生物質能CDM能力建設項目國際考察報告
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——丹麥對氣候變化的研究以及生物質能源開發利用經驗
 
 
    09年5月,中-丹生物質能CDM能力建設項目考察團一行共10人對丹麥、西班牙的可再生能源進行了為期一周的考察學習。期間,考察團走訪了丹麥的DTI、RISO實驗室及西班牙可再生能源研究中心,參觀考察了有關的風機測試基地,參加了氣候變化論壇,對丹麥的能源政策和技術進行了考察和學習。丹麥能源發展及政策特別是其生物質能源的發展對我國能源發展將有一定的借鑒作用。
 
    地處斯堪的納維亞半島,國土面積:4.3萬km2,人口:550萬,人均GDP達4.8萬美元,是歐洲最發達的國家之一。丹麥幾乎沒有礦產資源,也沒有大的河流,土地面積相對狹小,但開辟了一條通過技術創新立國的成功途徑。丹麥在農牧機械方面享有很高的聲譽,近年來在新能源技術,特別是風力發電、生物質能源及能源效率方面處于世界領先地位。1973年第一次石油危機之前,丹麥是能源凈進口國。在1972年,其能源消費總量約為1500多萬噸石油當量,石油全部依賴進口,進口石油約1400多萬噸,包括電力進口在內,其能源對外依存度超過95%。自1974年開始,丹麥率先實施開發和節約并重的能源方針,大力開發北海石油和天然氣資源,積極開發本土的風能和生物質能,大力提倡節能和提高能源效率,到2008年,在過去的30多年,以能源消費零增長,從而保證了經濟持續快速發展。在此期間,按可比價格計算的GDP增長了4倍多,能源消費增長卻幾乎為零。通過大力開發石油和天然氣資源,使丹麥成為歐盟三個石油凈出口國之一,能源自給率達到了150%,其中石油自給率接近250%。由于大幅度的調整能源結構,近30年來丹麥能源消費引發的溫室氣體排放不僅沒有增加,還下降了30%。從考察所了解的情況來看,丹麥實現可持續發展主要歸根于合理調整能源結構,大力發展可再生能源,包括生物質能、風能、太陽能光伏發電等,總結其成功的經驗主要有以下幾個方面。
 
一、政府政策支持力度大
 
    丹麥的能源政策經歷了一個從應對石油危機到針對氣候變暖的發展過程。在這個過程中,立足本國條件,自覺使用清潔能源已經成為丹麥能源政策的共識。丹麥在能源發展方面最突出的一條經驗是:制定了以確保國家能源供應安全為主要目標、適合自身情況、長遠和階段性相結合、既有遠見又有可操作性、既能促進經濟增長又能保護環境并根據實際執行情況進行調整的國家能源發展戰略和政策。丹麥現階段能源政策以保證能源安全、促進經濟增長和保護環境可持續發展為核心,大力提倡利用可再生能源、開發清潔能源技術和提高能源效率。
 
    丹麥政府提出,國家整體的能源目標是完全擺脫對化石燃料能源的依賴,2015年前,至少減少15%的化石燃料消耗。在可再生能源方面,丹麥政府提出2011年可再生能源的比重將從2006年的15.6%增加到20%,遠期在2025年可再生能源的消費比重至少占總能源消耗的30%,這個目標下全國至少2/3的電力消耗將由可再生能源供應。能源節約措施也是全國能源政策的關鍵部門,他們預計在2006年的基礎上,2011年將減少能源消耗2%,到2020年將減少4%。在生物燃料方面,丹麥政府也提出2010年該類燃料占總消費量的10%,同時2020年達到歐盟的相關可持續發展指標。
 
    為了實現上述目標,丹麥政府制定了一系列的能源政策,重視新技術研發,制定了優惠的可再生能源包括生物質能開發利用政策,對基礎科研進行資金投入。丹麥的國家能源政策主要包括:a)能源的安全供應;b)能源節約和能源效率的改善;c)溫室氣體減排和其他環境改善效果;d)先進能源技術的研發和推廣;e)開發分布式的能源系統;f)使用稅收和補貼等能源政策手段(丹麥是率先征收CO2稅的國家)。
 
(一)大力開發優質資源,利用價格和稅收杠桿引導能源消費方式及結構調整。
 
     1972年,丹麥能源消費結構以石油為主,在能源消費比例中高達93%,并全部依靠進口。二十世紀七十年代石油危機以來,丹麥著力開發本國北海油氣資源,2005年石油生產量達到了1800多萬噸,天然氣產量折合910萬噸油當量。但是在石油供應充足的條件下,提出了能源來源多元化的戰略,利用價格杠桿,鼓勵企業利用價格低廉的煤炭、天然氣替代石油。丹麥率先征收了能源稅和碳稅,鼓勵發展低碳的可再生能源(現在丹麥實行能源稅和碳稅合一,對車用汽油、工業用煤炭都課征能源稅,鼓勵企業和個人節約能源和提高能源效率。在環保政策方面,丹麥也越來越多地使用環保稅來進行調節。環保稅包括能源稅、污染稅、資源稅和交通稅,這些稅收占了丹麥稅收總額的約10%。目前,丹麥是石油和天然氣的凈出口國,在可再生能源開發利用方面,特別是風力發電和生物質能熱電聯產應用,在歐盟成員國中處于領先地位。
 
(二)大規模的開發可再生能源,特別是風能和生物質能源。
 
     1980年以來,丹麥大規模的開發可再生能源,特別是風能和生物質能源。其中可再生能源得比重由20PJ增長到2006年的120PJ,可再生能源在整個能源消費量中的比重由4%增加到16%。其中風電和生物質能源扮演了非常關鍵的角色。丹麥擁有良好運行的生物制收集、交易(進出口)、運輸系統。2006年有130萬噸秸稈被收集用于能源生產,約占整個秸稈資源總量的26%。這些用于能源生產的秸稈,主要被送往大型電廠、熱電聯產工廠、集中供熱熱源廠、還有一部分被小型的農場和住戶消費用于采暖。通過良好的政府政策扶持和引導,丹麥的農場很好的利用了生物制秸稈資源,一般農場單個生物質鍋爐裝機在150-300kW ,也有更大的,配套建設生物質原料倉庫,有自動喂料系統支持,同時生物質鍋爐效率有顯著改善,從1985年到2007年,效率由46%提高到了82%。
 
(三)高效率的使用能源
 
    高效率的使用能源,更多的使用熱電聯產和使用直接供熱等技術方法,極大的提高了能源系統的利用效率。作為一個高緯度國家,冬季供暖是能源系統中關鍵部分,而丹麥已經大面積的發展了直接供暖系統(Direct Heating System)。全丹麥55個秸稈燃燒熱源廠只提供直接供暖,裝機從0.6MW-14MW(平均3.15MW),這些電廠由需暖的用戶建設或社區合作建設。生物質燃料被包裝成500kg的120×130×240cm的包裹送去燃燒,每年消耗26萬噸秸稈,是高效利用秸稈的典范。
由丹麥國家電力公司建設的純凝電廠的全部效率可達40~48%,85~90%的電廠都向周邊區域提供直接供熱,CHP的熱電聯產廠85%以上都產出540℃以上的高溫蒸汽。這項技術是丹麥在供暖行業獨步全球的重要特點。從1997年以來,丹麥加大垃圾廢物的回收利用力度,有超過1/4的垃圾在熱電聯產廠中焚燒用來產熱和發電,真正做到了變廢為寶。
 
    交通行業對丹麥能源是一大挑戰,近年來能耗一直在增長,而且基本上依賴石油。從按行業劃分的能源消耗量來看,交通運輸所占比重最大,為32.4%;其次是家庭消費,為29.2%;工農業占24%;商業服務業是12.7%。丹麥政府對控制交通能耗問題特別重視,增加撥款,加大開發提高交通能源效率的技術,并在歐盟內推動采取統一行動。另外,政府成立了專門委員會監管、督促開發其他可能的燃料替代交通運輸中依賴的汽油和柴油,例如生物燃料、天然氣和氫。但沼氣建設在丹麥開展得不是非常好(可能是溫度的原因),只有春季運行,但也有一些大型的示范項目在后續建設,可農場的沼氣項目都缺少投資吸引力。
 
二、充分重視基礎科研技術力量,努力提高技術創新能力
 
    丹麥是一個資源較為貧乏的國家,也是受氣候變化影響較大的國家。因此,丹麥政府和國民具有強烈的憂患意識,把技術創新作為丹麥發展的根本動力,把減排溫室氣體的壓力變成動力,積極開發應對氣候變化的技術,并把其發展為具有競爭力的產業,再進一步推向國際市場,形成了溫室氣體減排技術出口的優勢。建立了有利于技術發展的社會支撐體系。丹麥較早的結合環境保護需求來考慮能源發展問題政府曾設立“能源與環境部”以突出這種綜合質職能。除制定特別法令和不同階段的行動計劃外,政府也以稅收激勵措施和價格調節機制發展綠色能源,政府對可研機構都有一定程度的財政預算支持。
 
    丹麥技術研究院(DTI)和國家實驗室(RISOE)都是丹麥的重要科研機構,不僅負責技術的創新、研發,同時也還負責新技術的推廣,DTI還參與政府的能源政策制定、開展產品質量的認證、設備計量檢測等工作。目前,由政府、企業、科研、市場等關聯和互動的格局已經形成。在社會立法和政府政策的框架下,大學和科研機構保持了對能源技術研究開發的投入;中小企業則積極投入新技術商業化進程;一些大企業的基金會,如嘉士伯基金、丹弗斯基金會等,往往對科研所需的大型儀器設備提供財力支持;政府的稅收激勵和價格補貼措施,則與市場機制相呼應,確保新技術被消費者接受。1989年以來,丹麥RISOE國家實驗室和有關公司共同投入大量資金進行燃料電池研究并取得重要進展。丹麥技術大學、RISOE國家實驗室等正就未來氫技術和“氫能社會”進行聯合研究和攻關。此外丹麥對生物燃料如利用秸稈生產生物酒精和生物氣體等的研究也在積極進行中,技術已相當成熟,臨近工業推廣階段。
 
    為了保持在能源領域的競爭力,丹麥政府近年來不斷增加對能源研發的資助。像丹麥技術研究院(DTI)和RISOE國家實驗室這樣的機構,每年都有財政預算的支持,DTI每年40%的收入就來源于政府預算。2007年,丹麥能源署有“能源研究項目計劃”,為能源研究提供資助5500萬克朗;丹麥Energinet公司對環保型能源研究提供資助,款項大約有1.3億克朗;丹麥能源協會對節能研究提供資助,大約2500萬克朗;丹麥戰略研究理事會對可再生能源和節能研究項目提供資助,2006年大約1.1億克朗。
 
三、企業參與的積極性高
 
    全球化導致國際競爭激烈,丹麥企業必須保持國際競爭力,其中包括高效率地利用能源。因此,丹麥重點生物質能企業、能源生產企業與科研機構聯合進行技術創新,企業大都非常積極的參與。DTI每年收入的40%就來源于為企業提供相關的技術服務。丹麥風機生產覆蓋全球市場40%左右的份額。丹麥能源研究咨詢委員會2006年4月公布了一項《丹麥能源研究、技術開發和展示戰略》,提出要高度重視能源技術研發和展示,要組織大型公司和研究機構合作,研究目標要更多地集中于促進經濟增長和發揮市場潛力。2005年,丹麥風力發電已占到整個發電量的20.8%,近幾年內預計將達到25%,如果市場條件合適,今后的目標可以達到50%。世界著名的丹麥維斯塔斯公司,其風力發電機以高效和可靠而著稱,該公司所銷售的風機產品占世界風力發電市場份額的35%。丹麥在大力研發和使用風能的同時,也較早開始利用生物質能。丹麥BWE公司率先研發秸稈燃燒發電技術,1988年丹麥誕生了世界上第一座秸稈燃料發電廠。目前丹麥已建立了多家秸稈發電廠,此外還有一部分燒木屑或垃圾的發電廠同時兼燒秸稈。丹麥的秸稈發電技術現已走向世界,并被聯合國列為重點推廣項目。
 
四、注重加強國際間能源合作
 
    在全球化的今天,丹麥注重開展國際、多邊和雙邊的能源合作,以此來保護丹麥能源方面的利益,提升丹麥在能源領域的國際地位,促進與能源相關的商業利益如能源技術設備的出口。這些合作包括在歐盟、歐洲能源憲章、經合組織、國際能源署、聯合國和北歐部長理事會框架下的合作,此外還包括與合作伙伴的雙邊合作。
 
 五、宣傳到位,國民意識強
 
    丹麥政府注重通過立法保證能源節約和提高能源效率,先后于1976年和1979年通過了《供電法案》、《供熱法案》,于1981年通過了《可再生能源利用法案》和《住房節能法案》,2000年又通過《能源節約法》,政府于2004年12月進一步修訂了節能法規,大力促進建筑和工業節能,提倡使用節能家電,培養公民和整個社會的節能習慣,并大肆開展宣傳,目標是到2025年將能耗水平保持在目前狀態。因此,公眾的環境觀念普遍較強,產業建立了環保規范,企業愿意采用環保技術;用綠色能源(環境友好能源)替代傳統的以化石為主體的能源;政府運用稅收價格機制確保稀缺資源(如淡水)能夠得到合理的使用。
 
    盡管丹麥在能源發展方面取得了較大的成績,但目前丹麥能源政策在發展中也遇到了一些挑戰,主要有:
   a)大規模的開發風電資源,造成了能源供應與需求上的不同步,如何存儲風力所發電力稱為挑戰。(哥本哈根港區的風力發電機,是不是能常年穩定發電,并被電網接納?小規模風力發電設施如何產生輸出穩定、可調控的電力);
   b)傳統的生物質能源越來越難獲得(林木、秸稈),如何尋找替代的生物質燃料(結合丹麥生物質燃料依托進口);
   c)可再生能源具有受自然條件約束和多樣化的特點,如何讓一個能源系統接納各種不同的能源技術?(如建立分布式的能源系統)
   d)交通部門的能源消費在不斷增長,我們如何改善基礎設施(如減少擁堵,建立高效公共交通)以減少能源消耗,另外如何引入可持續經營的生物質燃料也是當前所面臨的一個問題(如丹麥若維信集團的生物質燃料催化劑)。
 
   總結丹麥能源發展特別是生物質能源發展的經驗,我們有如下的體會和建議:
   a)改善能源結構要持之以恒。我國提出改善能源結構幾乎是和丹麥同時的,丹麥通過30多年的努力徹底改變了能源結構,而我國提出調整能源結構也已近30年,至今煤炭得的消費比例仍在70%左右徘徊,值得我們認真總結經驗。如何有效調整能源結構,提高能效,實現清潔發展、可持續發展,既是我國緊迫的現實問題,也是長遠的歷史任務。
   b)高度重視分布式能源發展。丹麥相當多的生物質發電、風力發電和熱電聯產都是以分布式供能方式開發建設的。采取這種方式,不僅使小型、分散、有效、清潔的可再生能源資源得以利用,而且發展可再生能源與農村經濟發展、與邊遠地區經濟發展聯系起來,增加了這些地區人民的收入,還可以有效減少供能成本。我國具有大量發展小型風力發電、生物質發電和太陽能發電的客觀環境和條件,也應鼓勵其發展,同時研究解決好分布式能源的發展政策問題,特別是上網和電價問題。
   c)加大基礎科研投入,努力提高技術創新能力。我們也應該很好的學習借鑒丹麥的經驗,夯實可再生能源科研基礎,不斷提高技術創新能力,搞好我國可再生能源和節能減排工作,實現可持續發展目標。
 
                                        (潘旭兵)
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