文／約翰·延森

大雪、小木屋、燃燒的壁爐，這是很多人對丹麥冬天的印象。但是，這種浪漫的印象或許未來會出現(xiàn)變化。2018年10月，丹麥首相拉斯穆森宣布新的應對氣候變化方案，擬進一步為丹麥削減3700萬噸碳排放，以實現(xiàn)2050年完全取代化石燃料的目標。

地處高緯度地區(qū)的丹麥，冬季供熱時間長、面積大，因此對燃料的需求也非常大。直到本世紀初，丹麥的供暖模式仍以集中式區(qū)域供熱為主，需要大量化石能源。近年來，多數(shù)地區(qū)已轉型為分散式熱電聯(lián)產(chǎn)，具體包括太陽能電鍋爐、太陽能供暖燃氣、內燃機、熱泵等多種形式。這些供熱設備可根據(jù)不同地區(qū)的情況進行調整，還可以對熱能進行儲存，需要時用來供暖和制冷，具備較高的靈活性。 有丹麥學者提出，未來的“第四代區(qū)域供熱技術”，將完全摒棄化石燃料，充分利用可再生能源，形成分布式智能能源網(wǎng)。

在諸多熱源類型中，生物質能在丹麥的表現(xiàn)最值得關注，依托豐富的資源，丹麥供熱正從集中式轉入?yún)^(qū)域供熱，并漸入佳境。

熱源：生物質能異軍突起

據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，在歐洲28國中，使用生物質能供暖排名前五的國家分別是德國(15%)、法國（12%）、瑞典（10%）、意大利（9%）、芬蘭（5%）。但按比例來看，在丹麥全部供熱能源中，生物質能占比35.5%，遠高于天然氣的18.4%。其表現(xiàn)突出的背后或有兩個原因：一是本地資源優(yōu)越，二是政府有力推動。

在資源優(yōu)勢方面。 丹麥森林覆蓋面積大、木材產(chǎn)業(yè)發(fā)達，同時國內的農(nóng)業(yè)資源發(fā)達，傳統(tǒng)生物質能包括農(nóng)村生活用能薪柴、秸稈、稻草、稻殼及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物和畜禽糞便等，占總供暖使用量的91%。其中薪柴貢獻最大，農(nóng)業(yè)殘渣的使用具有局限性，只有部分國家應用，丹麥便是其中之一。

在丹麥，木質成型顆粒燃料是傳統(tǒng)生物質能應用的典型之一，且是歐洲唯一具備市場定價的生物質能。木屑和秸稈的定價方式較為自主，各地定價不一，并沒有形成統(tǒng)一的官方市場價格。但從目前發(fā)展情況來看，丹麥木質成型顆粒燃料的價格昂貴，使用比例將會進一步下降；秸稈使用比例未來趨于穩(wěn)定，但數(shù)量有限，主要用于小型鍋爐；木屑由于價格穩(wěn)定且使用效率高，應用比例正在提高。

在政府作用方面。 在丹麥生物質能供熱快速發(fā)展的背后，政府的有力推動發(fā)揮了重要作用。2010年6月，丹麥政府頒布了《國家可再生能源行動計劃》，明確制定了未來可再生能源的發(fā)展目標：到2020年，39.8%供熱和制冷用能要來自可再生能源。此后頒布的《丹麥能源政策協(xié)議》，也對利用太陽能熱和生物質進行區(qū)域供熱表示支持。另外，能源稅、排放稅、歐盟的二氧化碳排放交易體系等也帶來了發(fā)展相關項目足夠的資金。

在歐洲，生物質能主要用于供暖、交通及電力三個方面。其中，供熱占總使用比例的75%，交通和電力平分剩余的25%。作為一種熱源，生物質能在歐洲的供熱主要用于三個領域：一是用于分散式民用供熱，德國、意大利、法國、奧地利應用較多。二是用于集中式區(qū)域供熱，代表國家有丹麥、瑞典、立陶宛、芬蘭。三是用于工業(yè)供熱，典型國家有比利時、芬蘭、愛爾蘭、葡萄牙、瑞典、斯洛文尼亞。在政府的推動之下，丹麥對生物質能的應用度最高，占據(jù)可再生能源領域中的主導地位。2016 年，丹麥生物質能占能源消費總量的28%，到 2020年，這一比例將提升至 38%。

系統(tǒng)：注重效率與靈活性

未來3～4年，生物質能在丹麥，甚至全球或將有更大的發(fā)展空間。在可再生能源中，與風能、太陽能、地熱等物理態(tài)的能源相比，生物質是唯一的固態(tài)形式，可以儲存、運輸并可與現(xiàn)有的能源系統(tǒng)接軌且最為經(jīng)濟。以最保守的數(shù)據(jù)測算，每年工業(yè)供熱市場僅燃料消耗就在 4000 億人民幣以上，如果加上燃料生產(chǎn)、裝備、物流、服務運營，則是數(shù)萬億的大產(chǎn)業(yè)。

但在供暖領域的應用中，還需要著眼于供暖系統(tǒng)規(guī)劃的整體性、熱源的靈活多樣性和設備技術的創(chuàng)新利用，以此提升能量密度，達到優(yōu)化供暖系統(tǒng)效率的目標。畢竟，區(qū)域供熱是一個大的系統(tǒng)，具體規(guī)劃的時候，其實不僅僅是單獨的供暖系統(tǒng)，還需要和其他的能源系統(tǒng)結合起來考慮，從全局層面規(guī)劃，才能增加供暖效率，減少污染，提升環(huán)境質量，讓人們獲得清潔的空氣和藍色的天空，這才是我們需要的最佳供暖系統(tǒng)。

首先，需要著眼于熱源的靈活多樣性，這與能源系統(tǒng)的效率是息息相關的。對比不同的能源，比如天然氣、煤、電力等，從整體來講其效率提升空間有限。而且還有熱能損失的問題，很多熱能是在管網(wǎng)輸送過程中損失掉了。如果想要讓供暖系統(tǒng)更加高效，就需要提升熱源的能量密度，或改變熱源的選擇。比如，使用一些非燃料來源，包括工業(yè)余熱、城市廢熱，或在制冷需求過程中產(chǎn)生的廢熱都可以加以收集利用。

其次，應用新型設備如熱泵技術，也可以讓效率得到一定的提升，在人口密集的城市，管網(wǎng)等基礎設施相對完善，集中供熱更為適用。但在農(nóng)村地區(qū)，在一個個相對獨立的房子中，空氣源熱泵的效率顯然更高。如今，丹麥有太陽能電鍋爐、太陽能供暖燃氣、內燃機、熱泵等多種供熱形式。這些供熱設備可以根據(jù)不同地區(qū)的情況調整，還可以對熱能進行儲存，需要的時候用來供暖和制冷，靈活性很高。

最后，減少熱損耗和儲熱設施也是提升系統(tǒng)靈活性的重要保障條件。多年來，丹麥在提升建筑標準、加強建筑隔熱等方面都有很好的探索。例如在樓宇建設標準上，完全可以通過政策強制要求不得使用單層玻璃，同時給出具體的能耗標準，這些都有助于提升整個供暖系統(tǒng)的靈活性。