在可再生能源中,風能的作用越來越受到人們的重視。上風能資源豐富,風電是具有商業前景的成熟技術和新興產業,并有可能成為未來重要的替代能源之一。
目前,全球開發利用風電的國家約50個,而丹麥是其中的成功典型。在歐洲大部分地方,人們對能源安全的關切程度較;然而,生活在風力強勁面積僅4萬多平方公里的丹麥的居民卻不擔心這個問題,因為他們掌握了一種能使其自給自足的可再生新能源。
丹麥:受之無愧的風輪之國
在丹麥,人們隨處可以看到一座座矗立在田間屋旁、隨風轉動的乳白色三葉發電風輪。世人常說荷蘭是風車之國,但若以現代風車——發電風輪而論,風輪之國的桂冠丹麥受之無愧。
只要從首都哥本哈根驅車3小時前往日德蘭半島西海岸小鎮——萊姆(Lem),穿過長達6.8公里的大貝爾特橋時,可以感受到丹麥的風能非常豐富,即使是在普通的夏日里,強勁的大風也可能把你的汽車掀到海里去。而風只是丹麥風力產業發達的成因之一。
丹麥雖然面積僅4萬多平方公里,人口500萬,卻是風能發電大國和發電風輪生產大國。在丹麥,全國500萬人口中就有15萬人擁有風輪。早在百年之前,丹麥已制成了上個發電風輪。70年代中,國家實驗室的參與更使風能開發如虎添翼。在80年代個風輪市場在美國加利福尼亞州出現時,丹麥是上唯一擁有大規模發電風輪制造能力的國家。現在丹麥的風輪已出口到60多個國家。丹麥制定的三葉片、定速、直聯輸電網的產品概念已在風輪行業占據了主導地位。
風輪使用壽命長達20年,并且建造工期短,這是其市場銷售優勢。然而,如果不考慮治理環境的成本費用,風輪發電每瓦4到5美分的價格和風輪的售價依然偏,在同現有火力發電的競爭中仍處于不利地位。
作為生態村理念的首創國,丹麥合作社推動風能普及,丹麥成為能源問題解決得好的國家之一。
1973年次石油 危機后,丹麥大力調整能源結構,依靠科技進步,提能源效率,積極開發和大力推廣新能源 ,探索出了一條“效、清潔、可持續”發展的道路。
從1980年至今,丹麥的GDP增長了近60%,但能源消耗基本維持不變,令世人矚目。丹麥在新能源的開發和利用中首推風能,在其制訂的新能源計劃中,明確提出到2030年能源構成將是風能占50%,太陽能15%,生物能和其它可再生能源35%。其中風能在2025年還將占到電力供應總量的75%。屆時,丹麥將成為靠風“驅動”的國家。在丹麥推廣風能的過程中,私人投資和風機合作社起到了非常重要的作用,有15萬個家庭是風機合作社的成員,私人投資者安裝了丹麥86%的風機。同時丹麥政府還按照地區就近的原則進行風能推廣。風機合作社的股份大都被當地投資者持有,這樣做增加了裝機容量,提了公眾對風能推廣的認可度,減少了輸電線路損耗,可謂一舉多得。
風輪技術引領
丹麥的風力發電研究始于1891年,是上早開始進行風力發電研究和應用的少數國家之一。近年來丹麥風能發展的一個重要趨勢是向海上發展,截至2007年丹麥海上風力發電場 已達11個,其中上大的霍恩礁風力發電場可以滿足15萬個家庭的電力需求。
1999年丹麥生產的風輪,發電功率達1800兆瓦,相當于兩座核電站;風輪產值達15億美元,占風輪市場的一半。10大風輪生產廠家有5家在丹麥,60%以上的風輪制造廠都使用丹麥的技術。
在萊姆鎮,工人們在像飛機庫那么大的工廠中為Vestas公司生產風力渦輪,這家公司正在逐漸成長為行業中全球首屈一指的制造商。組裝工作既龐大又精細,雇員們將大型螺旋葉片焊接到一起,主軸大約有14層樓那么,引擎總成包括1.8萬個部件。令人印象深刻的是渦輪槳葉,每片槳葉重達7噸,但表面如同奧運游泳健兒的泳服那樣光滑,并且保持著的空氣動力學外形。這些讓Vestas公司的渦輪全球。槳葉是公司的商業機密所在,現在Vestas的產品供不應求。
技術只是丹麥保持風能統治地位的原因之一,更重要的是丹麥的政策和公眾意愿。在1979年,政府開展了一個項目,對發展風能行業進行補貼和發放貸款。政府承擔了30%的投資成本,并對Vestas這樣的大型渦輪出口商提供貸款擔保。政策還賦予風能優惠交易價格,使投資者有消費基礎作保障。能源稅投向研發中心,那里提供的設計終在Vestas制造成3兆瓦V90新式巨型渦輪發動機。目前,丹麥所需電力有19%來自風能(西班牙和葡萄牙是利用率位居第二,約占10%),丹麥公司掌握著全球三分之一的風能市場,出口收入達數十億美元,成為丹麥的創匯頭名。正如自然資源保護委員會國際氣候政策主任施密特所言:“丹麥人總是比其他人一兩步”。
能源效率全球
丹麥還在能源效率方面處于地位,其從每瓦能源中創造的GDP比任何歐盟國家都。碳排放水平已經比1990年時下降了13.3%。經濟衰退對全球各地的環境計劃都造成了資金上的沖擊。“我們將以丹麥向展示”,丹麥首相拉斯穆森說,“在減少能源消耗和碳排放的同時,還可以實現經濟增長。”
促成丹麥的能源政策是“恐懼”情緒。在1973年石油危機發生時,丹麥90%的能源要靠石油,而且絕大部分依賴進口。當時,丹麥快速啟動了一項節能計劃,包括倡導周日停駛小轎車,要求商家停業時熄燈。后來,不僅中東石油恢復了供應,而且丹麥人也開始享用該國北海地區的石油天然氣,并實現自給有余。但與其他國家不同的是,丹麥沒有忘記1973年的教訓,仍然不斷推進提能效,促進能源供給多樣化。丹麥議會提能源稅,鼓勵節能,并對建筑節能建立了補貼制度和標準。今天,大力發展可再生能源發電成為丹麥人的共識。
風力發電誕生于以研究可持續發展能源為目標的Riso 國家實驗室,這家實驗室創建于1958年,研究方向主要是核能。現在,全的渦輪制造商都在Riso實驗室進行他們的測試。Riso已經成為了聯合國環境計劃的一部分,在氫燃料電池研究方面處于地位,有可能開發出一種存儲技術,來應對風電那樣可再生能源供應中斷的問題。“環境技術能夠帶動丹麥出口。”Riso能源氣候與可持續發展中心克里斯坦森說。
丹麥氣候多風,不過這并非丹麥風能開發的主要原因,因為挪威、愛爾蘭、英國等國家的風能條件都比丹麥好,然而風能利用卻不如丹麥發達。丹麥風輪協會克耶爾先生說,早在百年之前,丹麥就制成了上個發電風輪。由于眾多技術人員和業余愛好者的共同努力,風輪技術不斷進步,產品多次更新換代。20世紀70年代,國家實驗室的參與更使風能開發如虎添翼。當20世紀80年代個風輪市場在美國加利福尼亞州出現時,丹麥是上唯一擁有大規模發電風輪制造能力的國家。現在全國有15萬人擁有風輪,丹麥的風輪已出口到60多個國家。丹麥制定的三葉片、定速、直聯輸電網的產品概念已在風輪行業占據了主導地位。
政府大力支持保障發展
丹麥風能利用發達和政府的政策密切相關。70年代爆發的石油危機使丹麥油價飛漲,經濟受到沖擊,丹麥感到了過度依賴石油的風險。政府因此制定了個能源計劃,決定利用開發風能。
盡管多年來少數黨執政,使政府的行動能力受到掣肘,但在利用風能方面,各黨派卻表現出罕見的一致,使開發風能的政策得以持續貫徹。政府對風力發電的售價、稅收、安裝風輪補貼等都實施優惠政策,以鼓勵風輪的推廣。
近年來溫室效應的出現、環境的惡化更使丹麥看到了風能在實現可持續發展中的重大作用。政府對風力發電的售價、稅收、安裝風輪補貼等都實施優惠政策,刺激人們多產、多用風輪發電,現在丹麥有5700座風輪,功率大的達到2000千瓦。
當一些國家如美國在可再生能源稅收政策上反反復復時,丹麥則看得更長遠。上世紀90年代,丹麥政府頒布了一項稅收政策,要求公用事業單位簽訂10年期的固定費率合同。這種措施保障丹麥國內風能電業的迅速發展,使得像Vestas這樣的公司能夠擴大規模,完善技術以占領海外市場。目前,丹麥已經有了5200多個風力渦輪,發電量過3100兆瓦。
丹麥的能源效率也獲得了巨大提升。如熱電聯產,電廠將生產余熱循環利用,提供給家庭及商業。去年,丹麥成為歐洲個簽署創新電動汽車模式的國家,該項目由Better Place公司發起,計劃在丹麥建立遍布全境的充電站網絡。丹麥在某些建材領域具有專長,VKR是創建于二戰時期的窗戶制造商,近年轉型發展屋頂太陽熱能。VKR的CEO說:“今天的大趨勢是可再生能源和能源效率,而我們在兩線同時發展。”
薩姆斯島(Samso)位于卡特加特海峽,1997年在政府舉辦的可再生能源示范社區競爭中勝出。薩姆斯曾經完全依靠石油和煤炭,十多年后,薩姆斯主要依靠風能和生物質能獲得的電力已過需求量100%。薩姆斯島的供熱廠燃燒生物廢料如麥稈,雖然陽光燦爛的時候不多,然而一旦有陽光照射,太陽能板就可以提供熱水。風力發電則無處不在,很多渦輪就是歸當地居民集體所有,其他則屬于個體投資者,如奶牛場主。
丹麥人已經適應了21世紀的能源和環境現實,對他們來說節約能源如同一項運動,北歐的鄰國都在為此而努力,瑞典和芬蘭也是歐洲“綠色”的國家。從地區層面上看,合作是丹麥取得成功的必需因素,北歐國家分享電網,在風力不足時,丹麥可以從鄰國得到足夠的電力,而當風力充足時,又可以將額外的能源賣給鄰國。
丹麥風能利用的成功范例向表明,可以在保持富裕的同時促進綠色發展,控制氣候變化不光是痛苦的,也是有益的經歷。