将房屋变成发电厂——瑞典如何革新能源生产


来源:物联传媒   时间:2020-09-22 11:46:16


瑞典有54%的电力来自可再生能源,这种能源越来越多地产自本地。智能电网正在将瑞典的家庭从能源消耗者转变为电力“生产者”。当地的“分区供暖”工厂利用多余的热量为瑞典的大多数房屋供暖。瑞典荣登世界经济论坛的“能源转型指数”榜首。

根据2018年达成的具有约束力的目标,到2030年,欧盟消耗的能源中几乎有三分之一必须来自可再生能源。瑞典正在引领这一道路。

除了目标是到2040年实现100%的可再生电力生产,该国还正在将房屋改造成高效的电力“生产者”,即既生产又消耗自己大部分能源的建筑物。

同时,当地的“分区供暖”工厂利用多余的热量来生产瑞典家庭所需的超过75%的热量。该国还设法将世界上最高的碳税与相对便宜的能源价格相结合。

这些都是瑞典为何被列为论坛能源转型指数之首的原因,在前所未有的大重置之后,瑞典在环境方面具有领导地位。那么,瑞典又是如何在能源革命中建立本地解决方案呢?

瑞典是可再生能源消费的世界领导者。Image: Swedish Institute/World Bank

自然供暖

瑞典有54%的电力来自可再生能源,并得益于其地理位置。流动的水量充沛,森林覆盖率达63%,两个最大的可再生能源即水力发电和生物质发电就不足为奇了。而生物量(biomass) 正在帮助支持当地的能源繁荣。

生物量(biomass),是生态学术语,或对植物专称植物量(phytomass),是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质(干重)(包括生物体内所存食物的重量)总量,通常用kg/m或t/hm表示。

在像瑞典这样的寒冷国家,取暖是能源的关键应用。近几十年来,随着燃油税的增加,该国的电力公司已转向使用可再生能源(例如生物量)来为当地的“分区供热”工厂提供燃料。

在瑞典,它们的起源可以追溯到1948年,当时电站的多余热量首先用于加热附近的建筑物:蒸汽沿着管网被迫流到需要的地方。今天,从主要城市到小村庄,全国大约有500个区域供热系统,为家庭和企业提供热量。

区域供暖过去主要是由发电厂,废物变电站和工业过程的副产品提供燃料。然而,如今,瑞典正在将更多的可再生能源纳入其中。由于竞争,这种本地化的电力形式现已成为该国家庭供暖市场的领导者。

瑞典正在使用智能电网将建筑物变成能源生产者。Image: Huang et al/Elsevier

能源“生产者”

但是瑞典并没有止步于乡村一级的供暖解决方案。它的新型能源产生将超局域性提升到一个新水平。

一个例子是在卢迪维卡市(Ludivika),最近用最新的智能能源技术翻新了1970年代的公寓。

分布在3座建筑物中的48个家庭公寓已获得光伏太阳能电池板、热能存储和热泵系统。微型能源网将其连接起来,并为电动汽车提供一整夜的充电。

结果是形成了“生产型”建筑群,产生的电能消耗足以满足77%的居民需求。由于智能电表的使用水平很高,因此该模型似乎将遍及整个瑞典。

扩展

E.ON在瑞典南部马尔默郊区Hyllie的最新开发成果扩大了智能电网的原理。能源产生来自当地的风能、太阳能、生物量和废物源。

然后,智能电网可以平衡电力,对天气做出反应,在天气较冷时分配额外的电力,或者在温度较高时将多余的电量投入电池存储。该系统不仅效率更高,而且电费账单下降了。

Hyllie,Ludivika的智能能源发展以及可再生能源驱动的区域供热,为当今许多国家所依赖的集中式能源系统提供了根本的替代方案。

欧盟领导人面临一个挑战:如何在2030年前从可再生能源中产生32%的能源。瑞典为技术和本地解决方案如何将目标变为现实提供了愿景。

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