最初在RMI Outlet上发布。作者Laurie Guevara-Stone
丹麦的小国(pop。560万)对可再生能源做出了重大承诺。1970年代初,进口石油提供了丹麦92%的能源。如今,丹麦的电网使用了40%以上的可再生能源,该国的目标是到2035年实现100%的可再生电力,到2050年实现所有行业的100%的可再生能源。丹麦还计划到2020年将其国内温室气体排放量比1990年的水平减少40%(不使用碳信用额),比拟议的欧盟目标提前十年。
风能先锋
丹麦很幸运,风速非常好,平均速度为每秒7.6米(加利福尼亚州的Altamont Pass风电场的风速为5.3至7.1 m / s,功率输出随风速的立方而增加)。该国的目标是到2020年,风力发电能满足50%的电力消耗,而且进展顺利。2015年,风能提供了家庭用电量的42%。
丹麦是世界上第一个建设大规模海上风电场的国家,1991年在距离海岸线两公里处安装了5兆瓦的风电场。此后,该国又安装了另外四个海上风电场,使海上风电容量达到1,271兆瓦。该国还拥有300多台陆上风力涡轮机,截至2016年1月1日,风电总容量达到5,070兆瓦。为了实现到2020年将风能发电占50%的目标,该国已提出了一项计划,即再部署1000兆瓦的海上风电和近500兆瓦的近岸风电,并用新的高容量风电取代旧的陆上风电。
为了避免当地人对陆上风电场的任何潜在反对,丹麦政府实施了各种法规以帮助公众接受。例如,如果财产因风力涡轮机而失去价值,当地社区每兆瓦时发电量可得到居民补偿,并且必须将风电场中至少20%的股份提供给当地居民。
能源效率
丹麦还是一个很好的例子,说明了如何将能源消耗与经济增长脱钩。在过去的30年中,该国的能源消耗一直保持相对稳定,而国内生产总值却翻了一番。该国电力和天然气传输系统运营商Energinet的首席经济学家Henning Parbo表示:“我们在节能方面的不断努力大大减少了我们的电力需求。“而且丹麦的特点不是高能耗产业。”
实际上,丹麦是欧盟和经合组织中最节能的国家之一,部分原因是许多丹麦公司已经优化了其工业流程,设施和设备。丹麦的目标是到2020年将其最终能源消耗与2010年相比减少7%。丹麦的不同能源行业-石油,电力,天然气和集中供热-各自根据其市场份额分配了一定的节能量。然后,这些行业的行业协会也根据市场份额将这些节省的责任委托给其成员公司。该国还从1977年开始将新建筑的热效率提高了三倍,并从2013年开始禁止对新建筑进行燃油和天然气供暖。
热电联产
丹麦还是热电联产(CHP)的领导者。丹麦12%的电力来自热电联产厂的生物质和有机废物,而丹麦80%以上的区域供热与电力共同产生。如今,全国有670家分散式热电联产工厂。如今,丹麦使用的大部分生物质均来自稻草和可生物降解的废物,其中30%以木屑和木屑的形式从东欧国家和加拿大进口。生物质能的支持者声称,燃烧木屑颗粒是碳中和的能量形式,因为作为生物质来源的植物在生长时会吸收与燃烧时排放的二氧化碳一样多的二氧化碳。但是,许多其他人认为,为生物量而采伐木材绝不是碳中和的,它威胁着全世界许多自然生态系统。
2014年12月,丹麦气候,能源和建筑部宣布只购买可持续生产的生物质。该协议包括整个生物质供应链的要求,并要求重新种植为能源生产提供生物质的森林。但是,辩论仍在继续,因为有人认为种植并不能保证健康成熟-地下也要保护大约生物量的数量和生物多样性,尽管生物量可以持续生产,但收获的生物量可能很大难以为继。
丹麦的热电联产电厂与风力涡轮机相结合,使丹麦成为世界上分布式发电百分比最高的国家之一。1990年,该国拥有15家中央发电厂。除了拥有670个本地热电联产电厂外,它现在拥有20个中央电站(4,200 MW),45个电锅炉(550 MW),5,300个风力涡轮机(5,070 MW)和94,000个太阳能光伏板(785 MW)( 2,300兆瓦)。
电网稳定性
尽管风能的可变性可能具有挑战性,但丹麦的优势之一是它与可以向其出口风能的其他国家邻近。当丹麦的风力发电量过剩时(例如去年7月该国的风力涡轮机满足电力需求的140%时),它将向瑞典,挪威和德国出口电力。瑞典和挪威进口电力以节省水库中的水,并在低风时期使用水力发电。德国利用德国的风力发电来节省煤炭,尽管德国自己的可再生能源非常强劲,以至于其法律(和经济上合理的)调度优先权常常限制了丹麦向德国出口的能力。丹麦也在寻求与荷兰和英国等其他国家建立新的联系。
丹麦希望建立一个智能电网,并于2005年通过在蜂窝架构中重组其电网,开始了一项全面的智能电网试点项目。电池控制器试点项目(CCPP)历时7年,它使用先进的计算机来共同控制1,000平方公里区域内的风力涡轮机,CHP电厂和其他分布式发电源,从而使它们可以作为一个单独的集成虚拟电厂运行可以根据风况和功耗智能地提高或降低产量。这不仅有助于提高电网可靠性,而且还提供辅助服务,例如功率平衡,功率的导入和导出以及电压控制。Energinet进行的一项研究表明,实施智能电网将带来12亿美元的社会经济总收益。
最重要的是,丹麦的电网运营商15年前曾认为不可能依靠五分之三的可再生能源稳定地运营电网,而现在却可以按常规实现这一目标。它们已成为世界上最擅长集成静态,分布式,经常可变的可再生资源的国家之一。结果,丹麦的电力供应是欧洲最可靠的,比德国的电力供应略微领先,并且比美国的电力供应可靠约十倍。
运输
到2050年实现无化石燃料意味着交通的巨大变化。丹麦已经取得了长足的进步。为了阻止汽油消耗,丹麦对新车征收180%的税,如果购买电动车则免征;重量超过两吨的汽车加收95%的附加税;并对汽车的低效率征收年度税。在所有城市,电动汽车均设有免费停车场。据估计,丹麦有超过400万辆自行车,分开的自行车道和自行车道超过10,000公里。上班和上学的所有通勤活动中有三分之一是骑自行车完成的。
无化石燃料的未来
丹麦能源署在其2014年报告中提出了四种方案,说明到2050年如何实现无化石燃料的使用:
风能情景:主要是风能,太阳能PV和CHP部署,包括供热和运输部门的大规模电气化电力和区域供热的热电联产Bio +方案:用生物能源代替煤炭,石油和天然气。风能保持在2020年的水平(占电力的50%)。在任何情况下最高的风能部署以及制氢。该国确实面临着挑战。帕博告诉RMI:“欧洲各地对边际成本为零的可再生能源的持续政府支持将常规装置推向市场,这将使电价成为一项奇怪的业务,”“这也意味着在无风无太阳能生产期间提供足够电力的能力将成为未来的主要挑战。”
但丹麦能源署报告的主要结论是,丹麦能源系统100%不含化石燃料在技术上是可行的。而且进展顺利。
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