绿色增长的关键驱动力是节能技术,单单房屋和建筑一项就占据全球总能耗的40%。通过现有技术对房屋和建筑进行整修或改造,将能耗降低至少50%。投资能源改造工程不仅回报率高,而且回收期短,是一项极具前景的事业。
丹麦不仅拥有十分严格的建筑建材标准,还通过一系列措施大力推广节能建筑。丹麦政府规定,所有建筑必须具备两本证明建筑符合国家节能减排标准的证书,缺一不可,只有两证齐全的建筑才可以交付使用或投向市场交易。这项规定赋予大众检查城市建筑的节能减排规范是否得到执行与落实的权利。随着节能减排与大众生活联系日趋紧密,民众能明显感觉到城市建筑节能减排与自身生活成本、生活质量关系密切,因此,全体市民都成为城市建筑节能减排规范的利益相关者和执法参与者。丹麦绿色发展模式之所以立得住、行得通、持续久且成效大,原因就在于理念广泛植根于大众,与普通民众利益一致,能吸纳民众普遍参与。
丹麦建筑业从技术角度针对以往规划、设计、施工建造、维修等建筑环节,自成体系,各自分割,相互沟通协调不够造成的合作不通畅问题,提出数字化系统设计概念,即充分利用计算机信息技术,为建筑产业各环节间架设起一条信息高速公路。各方利用统一的信息交流平台进行技术交流与协作,以提高建设效率,保障建造质量,增加建筑产业的附加值。
丹麦拟定严格划分的建筑节能标准,一方面对已有建筑的节能改造提供补贴,另一方面要求新建筑必须遵循严格的能耗指标,而且这一指标在不断动态调整趋严。丹麦相应地采取了一系列节能措施,主要包括:要求开发商提供节能建筑标识,按照能耗高低将建筑分类分级管理,用户根据需要选择,能耗评级状况直接和房价挂钩;简化节能检测方法,重视和监管好门窗与墙壁的保温效能,使开发商无法偷工减料,确保节能效果;为既有建筑节能改造提供补助,例如窗户改换、外墙保暖可以得到政府财政补贴。丹麦通过大力推广建筑节能技术和对建筑设施能耗实行分类管理,大大降低了建筑能耗。与1972年相比,丹麦的建筑供热面积增长了50%,相应的能源消耗却减少了20%,相当于单位面积的建筑能耗降低了70%。
通过建筑节能提高标准和区域集中供热两方合力,丹麦能源消耗总量半个世纪以来几乎零增长,二氧化碳排放量有所下降。2017年,丹麦人均GDP为56 444美元,仅比美国低5%,但单位GDP能耗是美国的46%。能效这一“第一能源”成为丹麦两次能源转型顺利进行的撒手锏。
到2050年,全球人口将达到90亿,届时最大的挑战就是能源稀缺。只有推动循环经济,使能源效率和经济增长维持平衡,才能有力应对这一挑战。区域集中供暖系统就是丹麦高能效解决方案的典型例子,每个人都能从中受益。丹麦地处北欧,采暖期长,很多建筑一年四季需要供热。因此,丹麦积极发展以热电联产和集中供热(又称区域供热)为核心的建筑节能技术。
在丹麦,区域能源系统包括区域供冷、区域供热、区域供热水,是公共基础设施服务。研究建筑单体发现,很多技术对于建筑单体在技术可行性和经济可行性上不可以采用,换成若干个建筑或城市或区域的话能够落地,经济上可行,技术上可行,能够长期供应,节能减排。丹麦的所有供热设施被定义为公共基础设施服务,不能营利,利润部分要么以价格回报用户,要么做研究,要么建立垃圾焚烧场。盈利以种种可见的方式回报给用户,因而民众能够支持能源计划。
丹麦以热电联产和集中供热为核心的能源利用方式有着悠久的历史。自1979年通过首部《供热法案》以来,丹麦投资了数以十亿丹麦克朗来发展热电联产,已经建成八个互相关联的热电联产区域。除了国家层面集成的电力燃气系统,丹麦还大力发展社区层面的分布式综合能源系统。(www.daowen.com)
丹麦最早的热电联产电厂于1903年建成。它是一座垃圾焚烧厂,可处理垃圾,同时为附近的医院提供电力和热量。1920—1930年,基于当地电力生产过程中过剩的热量,一个集体的区域供热系统发展起来。从此,来自热电联产的区域供热开始在丹麦较大的城市实行。到20世纪70年代,30%左右的家庭由区域供热系统供热。
1973年和1974年的能源危机说明,节约能源是减少对进口燃料的依赖、降低消费成本的关键。因此,丹麦决定,不仅是大城市,中小城市也要扩大高效的热电联产系统。
区域供热经过长期的规划。如今,63%的丹麦住户与区域供热息息相关,他们的供暖和生活用水都来自区域供热。当使用热电联产发热和发电时,整体能源效率要远高于分别发热和发电的方式。热电联产的效率高达85%—90%,与单独发热和发电相比,可节省约30%的燃料。区域供热和热电联产已经成为并将继续成为丹麦绿色转型的一个关键因素。
在技术方面,大量采用可再生能源技术进行集中供热。丹麦区域供热技术已经跨越第一代蒸汽供热系统和第二代高温加压热水系统,如今的第三代区域供热在热源上除了燃煤和天然气以外,还利用生物质燃料、工业余热和垃圾焚烧技术,在装备上辅以热存储设备和热交换站,可实现一定程度上的电热解耦,从而打破了传统上以热定电的运行方式,为丹麦在北欧电力现货交易中增加了灵活性。可再生能源的大量使用使得能源使用效率达到90%,促使可再生能源在丹麦的热力供应中的比重跃居首位。在哥本哈根,95%以上的住户都在享受区域统一供暖,其中一半的热能产生自可再生能源。
丹麦在区域供热节能上的技术创新从未止步。丹麦正致力于研究第四代区域供热技术,力争充分利用太阳能、地热能、风能、生物质能等可再生能源,完全摒弃化石燃料,通过加强供热管网的精细化控制形成分布式智能能源网,通过采用低温供热系统进一步提升供热效率。丹麦还开发了全球首座将聚光太阳能和生物质热电联产工厂集成在一起的供热项目,实现了创纪录的能源效率。生态技术创新是丹麦具有较高能源效率的重要因素之一,也是丹麦特色、丹麦经验。
区域供热的热源多样化,包括废热、余热和可再生能源。区域供热与热电联产可提高效率、降低能耗,这种方式如果能在中国得到应用,集中供暖和供冷,则可在极大程度上节约能源、提高效率。
在中国,一些城市对集中供热的需求不是没有,关键在于计划实施以后,怎么产生用户可见的社会效益。例如,有城市政府部门提出的需求是,怎样的供暖方案可以使某一特定区域的用户不投诉。用户投诉正是源于参与度低。假如能够使更多的企业、社会组织、民众参与到供暖方案中,那么社会获得感会明显提升。对于在房间过热、出了房间过冷的供暖或中央空调,可以结合数字化与人工智能,将其调整为不同天气及一天中不同时段的自动控温,节约能源。在中国,制冷目前主要是用空调,废热、余热如能用于集中供冷,则会在极大程度上提高能源利用率,提高社会效益。
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