丹麥“生態(tài)電網(wǎng)”項(xiàng)目為其他國家進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型樹立典范

　　在狂風(fēng)肆虐的天氣里，哥本哈根沿岸的風(fēng)力發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生大量可再生電力

　　不久前，Maja Felicia Bendtsen花了大量時(shí)間確保事情不會(huì)在波羅的海這個(gè)受大風(fēng)侵襲的小島上失去控制。她的雇主運(yùn)營著35臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，幫助向博恩霍爾姆的4.1萬居民提供電力。不過，這些旋轉(zhuǎn)的葉片產(chǎn)生的電力有時(shí)會(huì)供過于求。為此，?覫stkraft的工程師不得不迅速行動(dòng)——在午夜狂風(fēng)呼嘯時(shí)，讓渦輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以免過多電量熔化島上的輸電線。這是一件令人沮喪的事情，?覫stkraft正在丟棄大量免費(fèi)的可再生能源。

　　如今，這家電力公司變得很節(jié)儉。通過一個(gè)由Bendtsen和其他人領(lǐng)導(dǎo)的“生態(tài)電網(wǎng)”項(xiàng)目，正采用尖端的智能電網(wǎng)技術(shù)，從而更有效地利用當(dāng)?shù)刎S富的風(fēng)能。比如，當(dāng)電力需求變低時(shí)，利用多余電力，將住宅熱水系統(tǒng)中的水加熱到高于正常攝氏度，從而將能量儲(chǔ)存起來供日后使用。此類策略意味著，不得不把關(guān)停渦輪機(jī)的次數(shù)減少80%。

　　這或許聽上去并不像一項(xiàng)偉大的成就，但它朝實(shí)現(xiàn)博恩霍爾姆雄心勃勃的目標(biāo)——到2025年完全擺脫化石燃料以及朝丹麥更大的目標(biāo)邁出了重要一步。丹麥?zhǔn)且粋€(gè)擁有550萬人口、資源貧乏的小國，但它設(shè)置了全球最具雄心的氣候目標(biāo)：到2050年變成一個(gè)碳中和經(jīng)濟(jì)體。在代表團(tuán)齊聚法國巴黎制定減緩氣候變化的全球協(xié)議時(shí)，很多人將目光投向了博恩霍爾姆和丹麥，并且想知道他們的國家如何快速改變能源系統(tǒng)。“丹麥模式真的很重要。”美國加州大學(xué)伯克利分校能源政策專家DanKammen表示，“它是人們能做什么的一個(gè)例證。”

　　明亮的綠色島嶼

　　在最近一波氣候變化擔(dān)憂出現(xiàn)很久之前，丹麥便啟動(dòng)了能源轉(zhuǎn)型。上世紀(jì)70年代，該國受到阿拉伯石油振蕩沖擊。同時(shí)，由于缺少大量的石油和煤炭儲(chǔ)存，該國農(nóng)民和政治家都呼吁推動(dòng)新能源電力的發(fā)展。盡管丹麥沒有用于水力發(fā)電的湍急河流或者用于太陽能電池的強(qiáng)烈陽光，但它擁有充足且多風(fēng)的北海和波羅的海海岸線。

　　2012年，丹麥政治家承諾該國將在電力和交通領(lǐng)域使用100%的可再生能源。如今，可再生能源為丹麥提供了四分之一的能源，同時(shí)，該國對(duì)煤炭、石油和天然氣的使用正在下降。2014年，約2500臺(tái)風(fēng)力渦輪機(jī)提供了丹麥39.1%的電力，而這一份額有望在未來5年升至50%。曾經(jīng)燃燒煤炭或石油的發(fā)電站，如今正利用可再生的秸稈和木材。同時(shí)，通過房屋改造項(xiàng)目和更嚴(yán)格的施工規(guī)范，自2007年以來該國的全部耗能減少了12%。

　　自始至終，博恩霍爾姆都在為丹麥其他地方提供著典范。在歷史上，這些地面砌著鵝卵石、屋頂鋪著紅色瓦的別致小鎮(zhèn)以農(nóng)耕和捕魚為生。但到了上世紀(jì)80年代，捕魚業(yè)衰退，年輕人成群結(jié)隊(duì)地離開。這個(gè)小島的人口變得愈發(fā)稀少，且年齡更大、更加貧困。為幫助居民尋找省錢的方法，博恩霍爾姆最大城市若納市的市長在1985年說服5個(gè)附近自治市設(shè)立區(qū)域供熱系統(tǒng)。它利用島上總發(fā)電站產(chǎn)生的廢棄熱量為輸送到附近家庭中的水加熱。很快，其他綠色能源項(xiàng)目隨之而來，包括兩個(gè)燃燒秸稈的新供熱站、1個(gè)將發(fā)酵的農(nóng)田廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粴獾?a href="http://www.msthinker.com/news/article-206.html" target="_blank">沼氣設(shè)備以及第一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。2007年，一個(gè)博恩霍爾姆居民委員會(huì)更進(jìn)一步，推出了一項(xiàng)到2025年打造一個(gè)完全由可再生能源提供電力的“明亮的綠色島嶼”計(jì)劃。

　　這看起來很有效。如今，風(fēng)力和其他可再生能源為博恩霍爾姆提供了43.4%的電力。當(dāng)把被燃燒用于區(qū)域供熱和發(fā)電的沼氣加進(jìn)來后，這一數(shù)字大幅上升。與此同時(shí)，繼續(xù)快速增加新的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池板和可再生能源的其他來源。明年，公司將把發(fā)電廠里的煤炭燃燒器替換成另一臺(tái)燃燒木屑的設(shè)備。不過，燃燒木材仍會(huì)產(chǎn)生頭號(hào)溫室氣體——二氧化碳。因此，正試圖從木材上轉(zhuǎn)移，進(jìn)一步發(fā)展風(fēng)能和太陽能。

　　智能電網(wǎng) 

　　懷疑者在早期擔(dān)心，由于風(fēng)力和太陽能發(fā)電會(huì)因天氣和一天中的時(shí)間而出現(xiàn)波動(dòng)，因此它們無法提供可靠的電力來源。“據(jù)工程師預(yù)測(cè)，如果在我們的系統(tǒng)中多利用2%~3%的可再生能源，它將會(huì)崩潰。”丹麥能源協(xié)會(huì)常務(wù)董事LarsAagaard回憶說。

　　Bendtsen的“生態(tài)電網(wǎng)”研究項(xiàng)目正在證明這一說法是錯(cuò)誤的。過去3年里，這個(gè)由歐盟資助的項(xiàng)目將博恩霍爾姆變成全球開發(fā)智能電網(wǎng)技術(shù)的最大實(shí)驗(yàn)室之一。這些自動(dòng)化系統(tǒng)在幕后工作：當(dāng)可再生電力充足時(shí)，最大化利用電力;當(dāng)不充足時(shí)，減緩電力消耗。比如，“生態(tài)電網(wǎng)”每隔5分鐘向安裝在約1200個(gè)家庭和100家企業(yè)中的智能控制器發(fā)送一次電價(jià)更新?？刂破骺杀辉O(shè)置成在電價(jià)變貴時(shí)減少電力使用，在電價(jià)便宜時(shí)增加電力消耗。這些設(shè)備不會(huì)關(guān)掉必要品，比如燈，但能推遲冰箱的下一次制冷，直到電價(jià)下降。“我們的目標(biāo)是變成隱形。”Bendtsen表示，“消費(fèi)者不會(huì)看到我們，但仍能獲得他們需要的一切東西。”

　　今年早些時(shí)候，丹麥技術(shù)大學(xué)電力工程師和同事分析了“生態(tài)電網(wǎng)”在轉(zhuǎn)移電力需求方面取得的成績。他們發(fā)現(xiàn)，這種方法使將可再生能源的使用增加了8%。盡管一些技術(shù)故障發(fā)生，并且島上僅有約6%的家庭參與了該項(xiàng)目，但收益還是有的。Bendtsen表示，如果將其放大，這種方法能產(chǎn)生更高的收益。

　　博恩霍爾姆試驗(yàn)還提供了其他收益，包括幫助將電力質(zhì)量穩(wěn)定在所需的50赫茲頻率上。通過在需求激增時(shí)開啟額外發(fā)電機(jī)導(dǎo)致頻率下降，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)避免了會(huì)損害電器的頻率波動(dòng)。“生態(tài)電網(wǎng)”的智能計(jì)量技術(shù)能完成同樣的事情。它通過控制電力何時(shí)被供應(yīng)給家用電器減少了現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電的需求。

　　挑戰(zhàn)仍在 

　　這當(dāng)然是好消息。不過，在博恩霍爾姆和丹麥推動(dòng)其能源轉(zhuǎn)型越過成型階段時(shí)，事情變得更加困難。“我們已經(jīng)摘取了掛在低處的果實(shí)。”Bendtsen說，“現(xiàn)在，我們正朝著開始帶來痛苦的地方前進(jìn)。”

　　一個(gè)很大的挑戰(zhàn)將是說服該國的歐洲鄰居升級(jí)它們的電網(wǎng)，從而允許更加簡便地共享可再生能源。分析人士表示，對(duì)于丹麥而言，這種廣泛的聯(lián)系對(duì)于到2050年變成碳中和經(jīng)濟(jì)體至關(guān)重要。實(shí)現(xiàn)碳中和意味著丹麥將產(chǎn)生足夠的零碳能源，以覆蓋其整個(gè)能源預(yù)算，即使它仍在燃燒一些化石燃料。強(qiáng)大的電力聯(lián)系將使丹麥人在電力短缺時(shí)進(jìn)口低碳能源，從而減少對(duì)化石燃料的需求。它們還將使丹麥出口多余綠色電力，幫助抵消來自交通、生產(chǎn)和電力部門的國內(nèi)碳排放。

　　丹麥已同其近鄰——瑞典、挪威以及德國北部建立起良好的電力聯(lián)系。比如，當(dāng)太陽能和風(fēng)能的國內(nèi)生產(chǎn)量變低時(shí)，它會(huì)從挪威龐大的水壩系統(tǒng)中進(jìn)口水電。不過，丹麥在尋求出口其不斷增長的綠色電力供應(yīng)時(shí)，可能面臨著瓶頸。

　　就目前來說，多余電力通常被輸送到德國。然而，德國的大部分人口和工業(yè)位于同該國北部擁有相對(duì)較少電網(wǎng)連接的南部。與此同時(shí)，德國北部的居民一直抗拒增加新的輸電線路，因?yàn)檫@將使丹麥人或德國南部的同胞受益，而非他們。

　　除非這些瓶頸被清除，否則“對(duì)于丹麥來說，在2020年之后擁有很高的可再生能源目標(biāo)并沒有什么意義”。在哥本哈根管理“生物煉制聯(lián)盟”的能源分析師Anne Grete Holmsgaard表示。（宗華）