清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院政策發(fā)展研究室主任 何繼江
大家好!非常高興向大家匯報一下關(guān)于冰島方面的情況,我本人其實不是研究地?zé)岬膶<遥?月份,雄安新區(qū)新區(qū)剛剛發(fā)布之后,4月下旬,我就去冰島考察,待了大概一個星期,所以這次我把冰島考察的情況向各位領(lǐng)導(dǎo)做一個匯報。
我們國家現(xiàn)在搞能源革命,有幾個階段性的目標(biāo),2020年非化石能源占到15%,2030年占到20%,2050年占到50%。按照巴黎協(xié)定的說法,長期目標(biāo)在本世紀(jì)下半葉要實現(xiàn)溫室氣體的凈零排放,化石能源的規(guī)模化利用基本上不太可能了,我們國家也需要在本世紀(jì)下半葉達(dá)到這樣的狀況。
冰島這個國家,在全世界的國家當(dāng)中能源體系非常特別,它的可再生能源占到了85%,大概是我查到的國家當(dāng)中的比例是最高的。這個國家非常明確的提出到2050年完全擺脫對化石能源的依賴。這個國家,在大西洋的中間,是一個島國,10萬平方公里,人口只有30幾萬,降水量非常豐富,因為他是一個海洋氣候。同時它是亞歐板塊和美洲板塊之間的交界點上冒出來的一個火山。正好是地質(zhì)交界,從中間一穿而過,所以火山非常的活躍,火山活躍帶來的情況,冰川的溶化帶來了非常豐富的水利資源。
這個國家,也不是以前不搞化石能源的,19世紀(jì)開始,從歐洲大陸買煤,從英國買煤,要供暖,要工業(yè)使用。一戰(zhàn)買不到煤,二戰(zhàn)又經(jīng)歷折騰的過程,他們開始大規(guī)模的開發(fā)島上的自己的資源,叫做地?zé)岷退姟5搅?973年的石油機(jī)對冰島也是非常大的影響,他們要追求能源安全,追求能源獨立,所以大規(guī)模的發(fā)展本地的可再生能源,地?zé)岷退姟K麄兊陌l(fā)電量總共是188億KW時,其中26%來自地?zé)幔?3%來自于水電,現(xiàn)在的風(fēng)電大概占到0.1%,火電117KW的火電,實際上基本上沒發(fā)電,算比例幾乎是0的比例。他們的風(fēng)資源很好,只是因為水電和地?zé)嵋呀?jīng)太多太便宜了,所以他沒有強(qiáng)烈的愿望要大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電,其實資源很豐富。而且他30多萬的人口,人均5萬多度電,用電量非常多,70%多用于工業(yè),他把全國的電解鋁招商引資去了好多,在冰島做工業(yè),它的電價基本上2毛錢一度電的水平,非常有競爭力。
它的供熱的情況是這樣的,現(xiàn)在整個冰島的供熱90%來自于地?zé)幔?%來自電力,也就是用熱泵或者電泵的方法,1%是孤零零的別墅用石油在供暖,這個比例也是全世界最高的。它的動力最主要是經(jīng)濟(jì)性和它的能源安全的問題,當(dāng)然霧霾也是一個因素。我們在冰島查到的資料,三四十年代的時候,那么小的冰島,這么小的城市也有霧霾,燒煤燒的。
它的熱主要是這些方面,最大頭是給建筑供暖,給房屋取暖,有居民的住宅,有商業(yè)的建筑。另外還有7.7%是給游泳池用的,7.1%是做烘干用的,還有工業(yè)和溫室大棚,在全國占到2.4%。冰島大量的足球場都是地?zé)峁┡模鶏u足球踢的好與地?zé)嵊嘘P(guān)。他們的大禮堂,街道上也鋪的地?zé)幔@樣可以把雪熔化了。
剛才說到Lagoo的地?zé)崴郧爸苯优诺交鹕綆r里面的,后面考慮各種各樣的因素,也開始回灌,很大的因素是中國,它的水資源非常豐富,他們以前不研究回灌問題,他們跟雄縣合作了之后,發(fā)現(xiàn)不回灌這個事情很麻煩,于是在中國的提出下產(chǎn)生了回灌的問題,我們也去考察,他們說他們也在研究回灌,但是在冰島內(nèi)部的情況下回灌的要求不是很苛刻,但是在中國不一樣,不回灌的話實在是不行。
冰島它的情況相對比較簡單,以地?zé)釣橹鳎诒睔W這個國家,地?zé)釠]有資源那么豐富的,他們那兒做的更多一點,也在考慮未來的供熱期當(dāng)中沒有化石能源,以工業(yè)余熱這是必須利用的,其它的把光伏、地?zé)崂闷饋恚⑿碌哪茉大w系。
冰島雖然自己用的地?zé)幔撬矎牡湥餐@些國家有很多的借鑒,其中很重要的因素第四代區(qū)域供熱,最重要的特征,供熱的溫度比較低,不是用高溫蒸汽的方法供熱,而是越來越多的地區(qū)采用這種比如說70度凈水,60度凈水,甚至50度更低的凈水的溫度,回水溫度二三十度這樣的方法來做,丹麥也是這個方向努力,冰島也是這個方向努力。我們在冰島住的地方,無論住宿的地方,還是各種單位,看到的都是丹麥的丹福思,所以他們跟丹麥這邊的供熱體系的思路是比較一致的。冰島雖然有豐富的地?zé)豳Y源,但是他們對低溫供熱下了很大的功夫,回水溫度可以低至50到25度,低溫型供暖可降低管網(wǎng)中的熱損失,把資源量放大了,又可以提高熱泵的效率,放大了熱泵的作用。
在丹麥,我們可以看出來更復(fù)雜的供熱體系的情況,它的區(qū)域供熱大體上相當(dāng)于中國的集中供熱,一個煤炭很快被淘汰,第二天然氣逐步淘汰,垃圾是第一大供熱來源,太陽能是第二大供熱來源,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)非常重要,地?zé)嵋苍谠黾樱溡郧霸趺锤愕責(zé)幔F(xiàn)在他們也在發(fā)展地?zé)豳Y源,這里面會占到很大的一塊,另外是大型的熱泵,這是丹麥的情況。
把電熱組合在一起,在北歐地區(qū),出現(xiàn)這樣的想法,叫未來的智慧能源系統(tǒng),也是清華所謂的能源互聯(lián)網(wǎng)跟這個有關(guān)系,資源都是來自于可再生能源,用途滿足于交通、電、熱和冷,以前這三個系統(tǒng)是分開的,現(xiàn)在智慧能源系統(tǒng)要把它整合在一起,電可以直接用于電,也可以用于交通,也可以用于供熱,因為電是里面的一個樞紐。因為電可以制染料,變成電解水制氫,制甲烷。冰島的情況在這里面屬于最簡單的因為在丹麥風(fēng)電多,它就是波動性的,德國的光伏比較多,它也是波動性的,冰島的地?zé)岚l(fā)電和水電都是比較穩(wěn)定的,所以它這個系統(tǒng)當(dāng)中的穩(wěn)定性的問題相對比較簡單。但是比較簡單的冰島的能源系統(tǒng)給我們帶來了一個比較容易分歧的地方,德國的光伏系統(tǒng)比較復(fù)雜,這是我們以后從簡單到復(fù)雜的系統(tǒng),慢慢慢慢的擴(kuò)展的。
還有一些補(bǔ)充的信息,第一個地?zé)岜旧硎强稍偕茉矗堑責(zé)崾怯刑寂欧帕康模郧拔乙膊恢溃@次去了冰島,把人家地?zé)峁镜哪陥笙嚓P(guān)資料拿出來一看,發(fā)現(xiàn)地?zé)嵋彩怯刑寂欧诺模汶m然是可再生能源,但是碳排放的問題還是要考慮。
幾個案例,一個這個工廠,1976年建的,做發(fā)電,現(xiàn)在它的裝機(jī)量是76.4KW,
第二個是用來供熱,它的供熱能力達(dá)到了200KWT的熱產(chǎn)量。
第三尾水,原來是隨便排的,現(xiàn)在變成Lagoon,最著名的溫泉。
第四個,地?zé)犭姀S,伴隨二氧化碳,為了減排,他們考慮碳補(bǔ)給,現(xiàn)在他們用二氧化碳做甲醇。水電和地?zé)岫己鼙阋耍娊馑茪洌瑲浜投趸甲饔茫蜕闪思淄榛蛘呒状迹麄儸F(xiàn)在大概算是國際上規(guī)模最大的綠色甲醇的工廠,現(xiàn)在產(chǎn)能4千噸,現(xiàn)在還在中式規(guī)模的甲醇的工廠。這個工廠跟我們中國有關(guān)系,李書福把他收購了,他要做甲醇汽車,把它收購了,這個公司叫做CRI。它用于交通。用于交通,因為在冰島和在歐洲國家,對汽車是收燃油稅的,非常高的燃油稅,綠色甲醇就不用收燃油稅了,他雖然沒有從碳市場上得到額外的收益,因為燃油稅的問題,它得到了一定的補(bǔ)償。所以感覺上還是有發(fā)展的空間。
這是他們提供的數(shù)據(jù),他們的甲醇的碳排放量非常的低,如果是汽油和柴油到84%,他們幾乎是1%的水平。那個工廠,李書福收購了,所以他在國內(nèi)老推薦甲醇汽車,與這個事情是有一定的關(guān)系的,這個技術(shù)路線還是值得關(guān)注的。地?zé)峁S,他們也做了充電樁,有兩處,一處是外面的充電樁,一處是園子里面,給他員工用的,已經(jīng)形成一定的規(guī)模,他不單只是做發(fā)電的事情。
第二個案例是我們?nèi)タ疾斓囊粋€溫室大棚,離首都大概90公里,這個地方建設(shè)的大棚是用地?zé)醽砉┡模a(chǎn)西紅柿。它的各種各樣的熱水管,智能的管理溫度。而且它的燈光也是特制的,燈光是24小時開的,到了晚上也開著,西紅柿在那兒猛長,不睡覺。產(chǎn)量就變得很高。另外地?zé)崴a(chǎn)生的過程中會有二氧化碳,二氧化碳收集起來,提純灌到溫室里面,二氧化碳高了以后,有利于溫室大棚作物的生長,所以溫度、電、二氧化碳又綜合利用了。
過去十幾年大棚的生產(chǎn)率大幅度提高,2010年的時候溫室大棚的規(guī)模有所下降,原因生產(chǎn)力提高了,不需要那么多的產(chǎn)量,他們西紅柿的自給率達(dá)到90%以上,西芹約80%,西紅柿超過70%。
我們國家好像曾經(jīng)移植冰島的模式,搞了一個同樣的工廠,地?zé)岽笈铮Y(jié)果發(fā)現(xiàn)不一樣,因為這個大棚他們夏天是沒事的,因為他們那兒很涼快,到了上海夏天熱的要死,太陽一曬溫度很高,植物在里面很難生長,都熱暈了,這些東西不能簡單的照搬,一定要重新考慮應(yīng)用情景。
他們還有一個技術(shù),也是最新東西,他把二氧化碳和硫化氫,地?zé)岙a(chǎn)生的硫化氫,硫化氫選擇了合適的地層回灌到地下去,發(fā)現(xiàn)它不光是一個回灌的狀態(tài),而是跟地層發(fā)生了化學(xué)作用,固化了,變成巖石,成為巖石的一部分,固化的效果比原先的還好,這個事挺有意思,這是一個重要的科學(xué)的關(guān)注的事兒。
還有一個事情冰島的深鉆計劃,雖然他們的地?zé)岫家呀?jīng)用不完了,但是他們還是不斷的向科學(xué)的前沿進(jìn)軍,搞深鉆計劃,之前失敗過一次,鉆著鉆著,鉆到一個巖漿的背上,就鉆不下去了,燒壞了。今年鉆成了,他們當(dāng)時的目標(biāo)是要鉆深達(dá)到四五千米,研究超臨界含水液體,也就是400到600度液體的規(guī)律。今年年初的時候,鉆成了,鉆到4659米的地方,鉆出了427度的水,據(jù)冰島的能源局的局長介紹,這樣單井發(fā)電能力達(dá)到50KW,4月份能源局給我們做了介紹,6月份請他到清華大學(xué)做了演講。因為我們也研究一下地?zé)嵩谥袊那闆r。
最后幾個思考,第一個,通過考察冰島我們感覺到100%可再生能源前景是可期的,他們的零碳理念、環(huán)保意識和創(chuàng)新意識給我們非常大的啟發(fā)。一個30多萬的人口,也就是天通苑這么大的地方,人家在地?zé)幔诤芏嗟念I(lǐng)域走到了世界的最前沿,這種創(chuàng)新的能力和決心,這是值得我們欽佩和學(xué)習(xí)的。
還有一個感慨,科技決定能源的未來,科技創(chuàng)造未來的能源,他們在地?zé)峁┡⒌責(zé)岚l(fā)電、區(qū)域供熱、甲醇汽車、碳捕集和深層鉆井這方面做了大量的前沿的科學(xué)探索,這的是值得我們學(xué)習(xí)的。
還有幾個想法,第一個地?zé)嵩谥袊糠值貐^(qū)可以成為主體供熱能源,第二個,中國需要在地?zé)岱矫孀龀掷m(xù)的技術(shù)研發(fā),探索地?zé)崞脚_上可再生能源系統(tǒng),比如雄安非常具有條件來探索這樣的事,怎么成為一個地?zé)岬木C合示范區(qū)。
第三個是有人問,你們冰島有這么好的水電,這么好的地?zé)幔銈優(yōu)樯哆€要去搞那么多的深鉆計劃,新花樣,甲醇汽車,說汽車問題怎么解決?他們在2008年準(zhǔn)備搞氫原料電池汽車,我問他們你們進(jìn)展如何了?他說這個事情你要是不問我,我都忘記了,因為這個太貴沒整成,沒整成以后幾乎放棄做這個,現(xiàn)在他們跟中國合作,現(xiàn)在全世界電動汽車中國的量最大,但是就銷售國家銷售的比例,挪威第一,去年29%,然后是冰島和荷蘭,大概是26%。我有一個感慨,冰島只有30萬人口的小國,你指望人家把電動汽車解決,太苛刻了,應(yīng)該我們大國承擔(dān),在全球的能源轉(zhuǎn)型的過程當(dāng)中承擔(dān)研發(fā)者和引領(lǐng)者的角色。
最后能源轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型可以同步進(jìn)行的,冰島人家解決了自己的問題,同時為世界做了貢獻(xiàn),中國解決了自己的問題,再為全世界做貢獻(xiàn),做“一帶一路”,這就是可以協(xié)同的事情,首先我們一定要有信心,有決心解決我們自己的能源轉(zhuǎn)型的問題。
責(zé)任編輯: 中國能源網(wǎng)