一项必不可少的战略
随着可持续能源日益成为政治议程的重点,低碳供热和制冷解决方案正受到关注。欧洲每年消耗的能源总量中,近50%用于满足家庭或工业用途的热能需求。人们逐渐形成共识,认为热电联产可能是解决方案的重要组成部分; 国际能源署最近指出,热电联产和区域供热 是“温室气体减排和能源安全战略中不可或缺的一环”。欧洲委员会在 《压力测试通报》 中对俄罗斯天然气进口中断情况下欧洲能源系统韧性的分析指出,通过区域供热和热电联产实现燃料转换,是确保长期能源安全、减少对俄罗斯天然气供应依赖的一项关键措施。
热电联产以及高效区域供热与制冷(DHC)能够在电力与热能之间提供灵活连接,同时提升能源效率,从而支持一体化能源系统。这些技术已经成熟,但部署进展却令人遗憾地缓慢。全球热电联产发电量占比从1990年的14%降至2000年的约10%,此后一直相对停滞。[1]
市场发展参差不齐
在欧洲,市场发展通常呈现拼凑式格局。欧盟88%的空间和生活用水供热由个人锅炉满足,用于自用;区域供热的总体占比为12%。[2]这一平均值掩盖了市场间的巨大差异:北欧国家的区域供热已十分成熟(例如,哥本哈根98%的供热需求由热网满足);德国和奥地利的市场快速扩张;英国、荷兰和比利时的市场渗透率低得多,但正在增长;地中海国家的市场份额不到2%;东欧国家则已建成大型热网,但需要现代化改造。这里仍有历史遗留问题亟待解决:苏联时期服务质量不佳,留下了声誉受损的后果。
政策与规划
今年,布鲁塞尔通过《能源效率指令》(第14条)推动相关政策。到2015年底,所有成员国首次必须向欧洲委员会提交一份全面评估,说明高效热电联产以及高效区域供热与制冷的应用潜力。
该项目由“智能能源欧洲”计划资助, Stratego 项目 正通过编制泛欧热力地图——《欧洲热能图谱》,支持制定国家供热与制冷路线图(《能源效率指令》要求编制)。热能图谱将包含一张欧盟28国地图,网格分辨率为1平方公里;每个网格单元(1平方公里)将列出建模得出的供热和制冷需求、两类需求的当地密度、区域供热与制冷供应的基本几何形态、可用的废热资源,以及可再生能源(太阳能热利用、地热能、生物质能的相对可及性)的潜力。
据该项目协调人 Nicolas Février 介绍:
“城市规划者在开发生态城区方面发挥着关键作用。在这些城区,建筑存量升级与区域供热和制冷网络的建设、扩建或现代化改造同步推进。本图谱将帮助您快速了解所在地区可用的热能资源和热能需求。”
一些城市和地区已经走在强制性国家供热与制冷规划的前面。伦敦的目标是到2025年 通过分布式能源(例如本地热网)满足全市25%的能源需求。伦敦分布式能源计划旨在促进总额达9500万英镑的项目投资,并制作了 《伦敦热力地图》这一互动工具,帮助用户识别分布式能源项目的机会。(也值得一看的是 《苏格兰热力地图》。)
除了规划和立法之外,一项关键挑战是如何让整个社区放弃个人锅炉,转而接入集中供热系统。
“这首先并不是技术挑战。真正的挑战在于如何组织集体行动,并让人们了解集体系统的益处。”
丹麦公司 PlanEnergi 的 Morten Hofmeister 表示。该公司参与了 SmartReflex项目。该项目由“智能能源欧洲”资助,在西班牙、德国、爱尔兰和意大利的六个地区开展工作,通过支持立法和规划来推广区域供热。
蓄势待发
在进入实施阶段后,另一批项目正利用欧洲资金,撬动更多公共和私人投资,用于大型区域供热项目。
在荷兰,Etriplus 是由 DCGV、Alliander、Greenchoice、Arcadis 和 Ekwadraat 组成的联合体旗下能源开发公司。该公司旨在为 Greenport Venlo 农业工业区提供低成本且安全的能源供应。主要利益相关方包括区域开发商 Californië、Freshpark 和 Siberië;温室业主、农业物流公司、Etriplus、当地市政当局以及林堡省。计划开展三个项目:以地热源为基础的供热网络;以热电联产和 HTU(高温储热)为基础的燃气和供热网络;以及制冷网络和太阳能发电。计划总投资5400万欧元以实现这些目标,目前“智能能源欧洲”MLEI-PDA机制(现已纳入“地平线2020”计划,详见 此处)已提供1,793,582欧元。
DCGV 的 Peter Elbers 解释了公共资金发挥必要桥梁作用的原因:
“由于存在风险,市场参与者无法弥补可能出现的资金缺口。DCGV、林堡省、国家政府或欧盟等公共机构发挥着至关重要的作用。”
“我们学到的另一个经验是,这些项目的开发往往会导致投资者和能源消费者之间陷入先有鸡还是先有蛋的讨论。投资者需要一份已签署的合同,确保能源将按约定的价格和期限被消费,以便完成融资交割。另一方面,能源消费者希望在签约前,就规格、用量和价格连续性获得保证。投资者和消费者之间密切合作与沟通,是解决这一问题的关键。”
在匈牙利,MLEI 资金的另一位受益方(获资助285,000欧元)—— 凯奇凯梅特市 希望将其天然气供热的区域供热网络改造为地热系统,并计划为该项目吸引超过3000万欧元的投资。该地区的地热梯度(每米深度的温度增幅)是全球平均值的两倍,这意味着钻至1000米深时,地下温度可超过50°C。匈牙利有多座城市运营着可由当地清洁地热能源驱动的区域供热网络。负责协调该项目的 Pál Boza 表示:“这是一个大市场,也蕴藏着巨大机遇。”
CELSIUS 项目由欧盟“智慧城市与社区”第七框架研究计划资助(拨款1400万欧元,项目合作伙伴另提供1200万欧元),正在伦敦、鹿特丹、热那亚、哥德堡和科隆开展十二个新的示范项目。合作伙伴所在市场的情况差异很大:哥德堡是成熟市场,渗透率超过90%;热那亚的市场份额则约为2%。
就在上个月,项目在哥德堡取得了世界首例成果: 为渡轮 Stena Danica 接通区域供热的项目正式启用。此前,Stena Danica 停泊时使用燃油加热热水。如今,燃油加热已由哥德堡区域供热系统提供的热水取代。
谈及欧洲市场前景,Celsius 项目项目经理 Jonas Cognell 表示:
“我们看到了一些新的动向,也有新市场正在开放。我认为,2015年是突破的起点;但要看到投资和决策真正落地,我们可能还需要3至5年。”
项目融资
“智能能源欧洲”资助计划现已并入“地平线2020”计划,其中为可持续供热与制冷项目提供融资机会的领域包括:
EE13:区域供热与制冷技术
EE14:消除高效供热与制冷解决方案推广中的市场障碍。
市场推广 现有及新兴 可再生供热与制冷技术, LCE-4
提升 公共机构的能力 ,以规划和实施可持续能源政策,包括供热与制冷相关活动 规划 EE7
在 H2020 计划中,支持为创新且具备融资条件的可持续能源投资计划和项目(包括区域能源基础设施投资)提供 项目开发援助 EE-20
支持 可再生供热与制冷技术的示范 ,对应LCE-3
智慧城市与社区 , SCC-1
研发大型工业系统中的 热回收利用 EE18
了解“智能能源欧洲”计划2010—2013年在供热与制冷领域支持的活动,点击 此处。
最后, 一场聚焦供热与制冷在欧洲能源转型中作用的高级别会议 将于2015年2月26日至27日在布鲁塞尔举行。其中值得关注的是融资专题研讨会,届时将发布下一期《能源效率金融机构集团报告》。
欧盟委员会机构 EASME 能效项目顾问 Antonio Aguilo Rullan 表示:
“2015年这一议题将受到高度关注。人们开始意识到,在能源转型过程中需要可持续的供热与制冷解决方案。”
本文与 The Energy Collective合作发表。本文发表并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者:Clare Taylor,专注于能源与环境领域的传播人士。
图片:2014年11月7日,北京,电线从输电塔延伸而过,背景是一座热电联产工厂的烟囱。路透社/Kim Kyung-Hoon。

