到2020年，丹麥大約有一半的用電量將由風(fēng)力發(fā)電提供，鑒于此，丹麥將更加重視區(qū)域供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性，如充分利用儲熱等，以支持提高風(fēng)力發(fā)電在能源系統(tǒng)所占的比例。有丹麥學(xué)者提出，未來的第四代區(qū)域供熱技術(shù)將完全摒棄化石燃料，形成分布式智能能源網(wǎng)。如圖12所示，第四代區(qū)域供熱的重點(diǎn)是能源效率、靈活性、所有可用的可再生能源以及余熱資源的集成。
資料來源：奧爾堡大學(xué)和丹麥丹佛斯區(qū)域能源部
圖12 丹麥區(qū)域供熱網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程
(二)德國
1.能源概況
德國自然資源貧乏，在原料供應(yīng)和能源方面很大程度上依賴進(jìn)口。上世紀(jì)70年代，德國能源進(jìn)口量占能源需求總量的50%左右，現(xiàn)在則已超過70%。1973年發(fā)生的世界第一次石油危機(jī)使德國人深切體驗(yàn)到本國對化石資源的依賴。危機(jī)過后，德國相繼通過了一系列法律并實(shí)施了大量能效措施，制定了到2020年將一次能源消費(fèi)量降低20%的目標(biāo)，并在2014年12月通過了相應(yīng)的《國家能效行動(dòng)計(jì)劃》。
提高能效與發(fā)展可再生能源共同構(gòu)成了德國能源轉(zhuǎn)型的兩大支柱，并取得了可觀的成效。德國能源生產(chǎn)率在1990～2015年間提高了63%，每吉焦耳能量的產(chǎn)值從128.8歐元增至205.5歐元;能源需求自1990年起開始回落，國內(nèi)生產(chǎn)總值卻大幅增加(見圖13);工業(yè)所需的能源減少了10%以上，其經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力卻翻了一番。
資料來源：德國外交部
圖13 德國經(jīng)濟(jì)增長和能源消耗變化趨勢
2.供熱歷史與現(xiàn)狀
德國的供熱分為集中供熱和獨(dú)立供熱。德國集中供熱系統(tǒng)是在二戰(zhàn)后發(fā)展起來的。受當(dāng)時(shí)不同政治制度的影響，西德的熱電廠把提高效率放在首位，集中供暖占供熱系統(tǒng)的9%，居住密度比較高的高層住宅基本都采用集中供暖;東德繼承了前蘇聯(lián)的發(fā)展思路，大力發(fā)展集中供熱，并把減少投資放在首位，集中供暖占供熱系統(tǒng)的30%。如今德國集中供熱僅占全部供熱系統(tǒng)的12%左右，雖然占比不大，卻很發(fā)達(dá)。集中供暖的熱源為區(qū)域能源網(wǎng)絡(luò)的熱電廠和調(diào)峰鍋爐、獨(dú)立供暖鍋爐。其中熱電聯(lián)產(chǎn)占集中供暖系統(tǒng)的60%，把通過吸收太陽能得到的熱量作為調(diào)峰鍋爐和獨(dú)立供暖鍋爐的熱量補(bǔ)充。
德國是歐洲熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量最大的國家。世界第一次石油危機(jī)爆發(fā)之前，德國熱電聯(lián)產(chǎn)全部使用煤炭，危機(jī)爆發(fā)后，德國開始探索天然氣和生物質(zhì)能作為熱電聯(lián)產(chǎn)的來源。目前，德國主要采用天然氣和燃油，配合少量的電、煤炭和可再生能源進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)。熱力生產(chǎn)企業(yè)往往非常注重生產(chǎn)效率。首先是控制鍋爐大小，現(xiàn)代的鍋爐可以精確控制燃料和空氣的混合比例，使燃料充分燃燒，減少因燃燒不完全而產(chǎn)生的有害氣體;其次還要改良控制系統(tǒng)，通過合理設(shè)計(jì)煙道、回收預(yù)熱等措施，以提高能源利用效率。
如今，德國集中供熱系統(tǒng)依舊發(fā)達(dá)，但家庭獨(dú)立供熱的比例正在逐年上升。在德國，一戶或幾戶使用一個(gè)鍋爐進(jìn)行供熱，城市里許多樓房的地下室設(shè)有天然氣鍋爐，負(fù)責(zé)全樓的供暖和熱水供應(yīng)。德國大多數(shù)家庭采用天然氣、燃油等方式供熱，還有少量住宅用電或煤等方式采暖。近年來，太陽能、風(fēng)能等可再生能源逐漸應(yīng)用到獨(dú)立供熱領(lǐng)域，化石能源在建筑熱源中的占比正在削減。2015年，德國既有建筑熱源中天然氣占80%，燃油占11%，其余種類相加不足一成;而新建建筑熱源結(jié)構(gòu)最主要的變化在于天然氣消費(fèi)比例大幅降低，降至51%，燃油比例降至2%，代替天然氣和燃油的是地源熱泵以及集中供暖，占比分別達(dá)到30%和8%。
供熱計(jì)量方面，兩德統(tǒng)一后，從1991年開始德國對既有住宅建筑開展大范圍的綜合改造，其目的之一就是降低建筑能耗，如改造樓內(nèi)采暖系統(tǒng)、安裝新的散熱器和自動(dòng)溫控閥進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)、增加電子式熱分配器進(jìn)行供熱計(jì)量。1994年德國集中供暖開始全面實(shí)現(xiàn)分戶熱計(jì)量收費(fèi)。實(shí)施供熱計(jì)量的住宅，供暖和熱水供應(yīng)能耗大幅減少。
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