丹麦：区域供热渐入佳境

文／约翰·延森

大雪、小木屋、燃烧的壁炉，这是很多人对丹麦冬天的印象。但是，这种浪漫的印象或许未来会出现变化。2018年10月，丹麦首相拉斯穆森宣布新的应对气候变化方案，拟进一步为丹麦削减3700万吨碳排放，以实现2050年完全取代化石燃料的目标。

地处高纬度地区的丹麦，冬季供热时间长、面积大，因此对燃料的需求也非常大。直到本世纪初，丹麦的供暖模式仍以集中式区域供热为主，需要大量化石能源。近年来，多数地区已转型为分散式热电联产，具体包括太阳能电锅炉、太阳能供暖燃气、内燃机、热泵等多种形式。这些供热设备可根据不同地区的情况进行调整，还可以对热能进行储存，需要时用来供暖和制冷，具备较高的灵活性。 有丹麦学者提出，未来的“第四代区域供热技术”，将完全摒弃化石燃料，充分利用可再生能源，形成分布式智能能源网。

在诸多热源类型中，生物质能在丹麦的表现最值得关注，依托丰富的资源，丹麦供热正从集中式转入区域供热，并渐入佳境。

热源：生物质能异军突起

据相关数据显示，在欧洲28国中，使用生物质能供暖排名前五的国家分别是德国(15%)、法国（12%）、瑞典（10%）、意大利（9%）、芬兰（5%）。但按比例来看，在丹麦全部供热能源中，生物质能占比35.5%，远高于天然气的18.4%。其表现突出的背后或有两个原因：一是本地资源优越，二是政府有力推动。

在资源优势方面。 丹麦森林覆盖面积大、木材产业发达，同时国内的农业资源发达，传统生物质能包括农村生活用能薪柴、秸秆、稻草、稻壳及其他农业生产的废弃物和畜禽粪便等，占总供暖使用量的91%。其中薪柴贡献最大，农业残渣的使用具有局限性，只有部分国家应用，丹麦便是其中之一。

在丹麦，木质成型颗粒燃料是传统生物质能应用的典型之一，且是欧洲唯一具备市场定价的生物质能。木屑和秸秆的定价方式较为自主，各地定价不一，并没有形成统一的官方市场价格。但从目前发展情况来看，丹麦木质成型颗粒燃料的价格昂贵，使用比例将会进一步下降；秸秆使用比例未来趋于稳定，但数量有限，主要用于小型锅炉；木屑由于价格稳定且使用效率高，应用比例正在提高。

在政府作用方面。 在丹麦生物质能供热快速发展的背后，政府的有力推动发挥了重要作用。2010年6月，丹麦政府颁布了《国家可再生能源行动计划》，明确制定了未来可再生能源的发展目标：到2020年，39.8%供热和制冷用能要来自可再生能源。此后颁布的《丹麦能源政策协议》，也对利用太阳能热和生物质进行区域供热表示支持。另外，能源税、排放税、欧盟的二氧化碳排放交易体系等也带来了发展相关项目足够的资金。

在欧洲，生物质能主要用于供暖、交通及电力三个方面。其中，供热占总使用比例的75%，交通和电力平分剩余的25%。作为一种热源，生物质能在欧洲的供热主要用于三个领域：一是用于分散式民用供热，德国、意大利、法国、奥地利应用较多。二是用于集中式区域供热，代表国家有丹麦、瑞典、立陶宛、芬兰。三是用于工业供热，典型国家有比利时、芬兰、爱尔兰、葡萄牙、瑞典、斯洛文尼亚。在政府的推动之下，丹麦对生物质能的应用度最高，占据可再生能源领域中的主导地位。2016 年，丹麦生物质能占能源消费总量的28%，到 2020年，这一比例将提升至 38%。

系统：注重效率与灵活性

未来3～4年，生物质能在丹麦，甚至全球或将有更大的发展空间。在可再生能源中，与风能、太阳能、地热等物理态的能源相比，生物质是唯一的固态形式，可以储存、运输并可与现有的能源系统接轨且最为经济。以最保守的数据测算，每年工业供热市场仅燃料消耗就在 4000 亿人民币以上，如果加上燃料生产、装备、物流、服务运营，则是数万亿的大产业。

但在供暖领域的应用中，还需要着眼于供暖系统规划的整体性、热源的灵活多样性和设备技术的创新利用，以此提升能量密度，达到优化供暖系统效率的目标。毕竟，区域供热是一个大的系统，具体规划的时候，其实不仅仅是单独的供暖系统，还需要和其他的能源系统结合起来考虑，从全局层面规划，才能增加供暖效率，减少污染，提升环境质量，让人们获得清洁的空气和蓝色的天空，这才是我们需要的最佳供暖系统。

首先，需要着眼于热源的灵活多样性，这与能源系统的效率是息息相关的。对比不同的能源，比如天然气、煤、电力等，从整体来讲其效率提升空间有限。而且还有热能损失的问题，很多热能是在管网输送过程中损失掉了。如果想要让供暖系统更加高效，就需要提升热源的能量密度，或改变热源的选择。比如，使用一些非燃料来源，包括工业余热、城市废热，或在制冷需求过程中产生的废热都可以加以收集利用。

其次，应用新型设备如热泵技术，也可以让效率得到一定的提升，在人口密集的城市，管网等基础设施相对完善，集中供热更为适用。但在农村地区，在一个个相对独立的房子中，空气源热泵的效率显然更高。如今，丹麦有太阳能电锅炉、太阳能供暖燃气、内燃机、热泵等多种供热形式。这些供热设备可以根据不同地区的情况调整，还可以对热能进行储存，需要的时候用来供暖和制冷，灵活性很高。

最后，减少热损耗和储热设施也是提升系统灵活性的重要保障条件。多年来，丹麦在提升建筑标准、加强建筑隔热等方面都有很好的探索。例如在楼宇建设标准上，完全可以通过政策强制要求不得使用单层玻璃，同时给出具体的能耗标准，这些都有助于提升整个供暖系统的灵活性。