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丹麦提了四个不同方案,希望打造一个没有核电也没有化石燃料的未

作者:   发表于:2020-02-02  分类:滚动资讯 

丹麦要用什幺方法实际逐步的达到 2050 年前完全淘汰化石燃料?其中的困境与矛盾不仅适用于丹麦,也值得其他国家複製与借镜。即使尚不完美,但令人钦佩。

根据丹麦气候变迁政策的委员会 2010 年的分析显示,丹麦有潜力在 2050 年前完全淘汰化石燃料,而且是在无需使用核能或者碳捕捉和储存(Carbon capture and storage,CCS)技术的条件下。丹麦如果逐步淘汰化石燃料,将与欧盟计画在 2050 年减少其温室气体排放量 80-95% 的目标站在同一阵线。

2011 年,丹麦决定要一个没有化石燃料的未来;同年的 9 月,丹麦的新政府更跨出一大步。依「我们的能源」(Our Energy)报告,丹麦政府当时提出的主要能源目标中,包含了2035 年在电力与供暖上全面使用100% 再生能源,以及2050 年在交通运输上达到相同目标。

丹麦的能源方案

2014 年 5 月,丹麦能源局 (Energy Agency)提出了四个不同的能源方案,或又称路线图,描述要实现丹麦 2020 年、2035 年和 2050 年之气候和能源目标的方式。这些方案主要的差别在于分别依赖风能与生质能的程度。因为全面过渡至使用 100% 再生能源需要一段时间,政府必须在 2020 年前,选定一个方案。从环境和气候变迁的角度来看,风能方案与水力方案是较可行。这些方案仰赖大量的风能和最小量生质能。所有的方案的先决条件都是可以节省大量能源。

儘管丹麦计画淘汰化石燃料与使用 100% 再生能源的路线图是专门为他们国家设计的,但其中许多建议也是适用于其他国家,且具有相关性的。其中一个最令人感兴趣的发现就是:逐步淘汰化石燃料的成本预计将几乎等于或者只比「一切照旧」 (business as usual)的情况高出一点点而已。

丹麦提了四个不同方案,希望打造一个没有核电也没有化石燃料的未
图:2010-2050年的能源消耗资料来源(
风力发电是关键

根据丹麦能源署研究,丹麦要完全淘汰化石燃料的关键是提升风机发电容量,特别是离岸风机。丹麦过去十年以来都是世界风力发电技术的领导者,全国三分之一的电力来自风能,为全球最高。2013 年 12 月,风力发电更提供了 55% 以上丹麦的电力,创历史新高(注一)。

到了 2050 年,丹麦预计需要约 11,000-18500 百万瓦(MW)的风机容量。预设二种方案,一为较低风机发电容量方案,配搭大量进口生质能,另一种则是较高风机发电容量,补强生质能受限于丹麦本身产能的情况。进一步比较,2013 年,丹麦的风机发电容量约为 4,792 百万瓦 (MW)(注二),未来多数新的风机预计都将为离岸风机。

丹麦提了四个不同方案,希望打造一个没有核电也没有化石燃料的未

在「风能方案」中,到了 2050 年,生质能(不包括沼气和废弃物)将比目前增长 55%;而在「水力方案」中,生质能使用量将有小许减少。在「生质能方案」中,生质能比目前增长 2.7 倍。此外,在「风能方案」中,透过提升能源效率措施,到 2050 年,能源消耗总量将比 2012 年降低 27%。

到了 2050 年,预计大部分用于建筑物供热和区域供热的能源将来自于热泵。这是一种利用土壤、水和空气中热能的技术。虽然几个城市的区域供热可取得地热资源,但在大多数情况下,热泵扮演了不可或缺的角色。预计大型太阳能装置也将为区域供热提供能源。依照最有企图心的方案来看,未来热泵、地热和太阳能将占丹麦能源中的一大部份。

再生能源技术发展迅速

2010 年时,丹麦的气候委员会(Climate Commission)并不认为太阳能与波浪能是具有竞争力的技术;同时,他们也无法确定这些选项是否能与其他再生能源相抗衡。如今,太阳能已经在丹麦的清洁能源结构中扮演重要角色。目前,丹麦每个月安装约 36 百万瓦(MW)的太阳能;预计到 2030 年,太阳能装置容量将达到 3,400 百万瓦(MW)。这是显示再生能源技术呈现爆炸式发展的好例子。

丹麦提了四个不同方案,希望打造一个没有核电也没有化石燃料的未丹麦过渡到百分百再生能源的时间表。 经济工具和奖励措施

根据丹麦的气候委员会(Climate Commission),全面淘汰化石燃料也将需要利用经济工具,例如针对化石燃料的使用课徵逐步税率。此外,由于能源基础设施是长期存在的,设计相关措施来降低在新化石燃料基础设施的投资应是相当重要的。

能源安全:弥合「差距」

下列机制将用于填补波动的电力供应与稳定的需求之间的潜在间隙:

  1. 当风能的可用性低时,将以具有永续性的生质能、生质气(沼)能以及由分散电厂利用废弃物产生的能源来作为备案。
  2. 智慧电力储存系统,包括电动汽车电池、热泵和需求面管理措施。
  3. 邻国间的电力传输。北欧其他国家的水力发电可以补充丹麦风能之不足,反之亦然。提高跨境传输的成本预计将从增加电力贸易中的经济收益中抵消。
需求面管理创新

丹麦的智慧城市卡伦堡,一个 3 年的智慧电网先导计画,代表了一种深化智慧电网和智慧城市间连接的创新。虽然该计画与欧洲以市场为中心的需求面管理计画享有许多共同点,但该计画与众不同的,是在于它企图涵括更大範围的城市运营,包括水资源管理、交通运输、以及区域供热。

(了解更多关于智慧城市卡伦堡,请见NAVIGANT)

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丹麦卡伦堡。
负担得起的过渡期

这样全面的能源转型对总体经济影响可说是相当温和的,预计在 2050 年,过渡到使用 100% 再生能源长期下来的额外费用为丹麦国内生产总值的 0.5%。而化石燃料的价格预期将增加则是该成本无显着增加之主要原因。

不过,如果丹麦能源系统要完整过渡到使用 100% 再生能源, 在下列领域之投资需有显着的增加:

  • 转换到电动车
  • 扩大离岸风机产能
  • 热泵的个人和区域供热
  • 能源革新与建筑控
  • 扩大跨境电力基础设施关键是承诺

    丹麦要在 2050 年前完全淘汰化石燃料与建立 100% 再生能源系统,并不是一件容易的事。虽然相关的技术是存在的,但还有很长的路要走。不过,丹麦现在走到哪了,或者丹麦从哪开始的,又或者丹麦还有多远的路要走,这些都不是重点,真正重要的是,丹麦对使用 100% 再生能源的承诺是实际的,而且是可複製的;同时,它也代表了如果这样的承诺扩大到全球的规模,是可以大大改变当前所面临的气候危机。

    丹麦的案例还不完美;但它有极大的潜力

    丹麦正在树立一个令人钦佩的案例。没错,这个案例并不完美。在北海,丹麦主要的离岸风场下,藏有大量的石油和天然气。丹麦是全球第 32 大的原油净出口国;在 1997-2012 年间,丹麦更是欧盟国家中唯一的能源净出口国。充满企图心的丹麦要从能源系统中逐步完全淘汰化石燃料,并过渡到使用 100% 再生能源,这与不断的勘探和生产化石燃料的行为是互相矛盾的。

    在没有碳捕捉与储存技术 (CCS)的情况下,如果我们要将发生失控且不可逆之气候变化的风险降到「可接受」的风险水平,那全球约 80% 已知的化石燃料储量都必须留在地底,碰都不能碰。这表示任何进一步探索新的化石燃料已经不符合现况。的确,很多丹麦人也强烈反对这种政策与行动不协调的情况;另一方面,丹麦在石油和天然气的所有权也进一步说明,他们充满企图心的气候和能源政策并不是由缺乏能源所驱动的;相反的,他们承诺减碳,只是因为他们认为这幺做是对的。

    注一:Denmark has the highest proportion of wind power in the world, with production in 2013 being 33% of total power consumption.
    注二:Danish Energy Agency; GWEC Annual Report