中國能源報記者 焦旭/整理

先從一組數(shù)據(jù)說起↓↓↓

1903年，丹麥建成了第一座熱電聯(lián)產(chǎn)電站。

20世紀20至30年代期間，以發(fā)電站產(chǎn)生的廢熱為熱源所建造的區(qū)域供暖系統(tǒng)在丹麥得以應(yīng)用，區(qū)域供暖占丹麥總供暖量約4%。

20世紀70年代，丹麥約30%的家庭得益于區(qū)域供暖系統(tǒng)。

現(xiàn)在情況如何？

丹麥63%以上的家庭都使用來自區(qū)域供暖的熱量采暖。

丹麥擁有6個大型集中區(qū)域供暖區(qū)域和400個小型分散的區(qū)域供暖區(qū)域，每年總產(chǎn)熱量分別約為60拍焦耳和75拍焦耳。

數(shù)據(jù)顯示，2013年，丹麥區(qū)域供暖量達到134拍焦耳。72.8%的區(qū)域供暖熱量來自于熱電聯(lián)產(chǎn)，與獨立的供暖和發(fā)電系統(tǒng)相比，節(jié)省了約30%的燃料。過去幾十年內(nèi)小型熱電聯(lián)產(chǎn)機組提供的區(qū)域供暖熱量顯著提升。現(xiàn)在丹麥共有約670座集中式和分散式熱電聯(lián)產(chǎn)機組。

丹麥區(qū)域供暖系統(tǒng)構(gòu)成

丹麥大型區(qū)域供暖系統(tǒng)通常由傳輸管網(wǎng)相連的多個輸配管網(wǎng)組成。熱量產(chǎn)自多種不同類型熱源廠，如大型煤、生物質(zhì)或天然氣開采工廠、城市垃圾處理場、工業(yè)余熱和尖峰負荷鍋爐。

例：大哥本哈根區(qū)域供暖系統(tǒng)就是一個大型的區(qū)域供暖系統(tǒng)。它是目前丹麥最大的區(qū)域供暖系統(tǒng)，供暖年產(chǎn)量達35拍焦耳。該套供暖系統(tǒng)東西向長約50千米。

通常情況下，小型分散式區(qū)域供暖系統(tǒng)的單個輸送管網(wǎng)供應(yīng)量不超過1000家熱用戶。熱量由一臺基本負荷機組和一臺或多臺尖峰負荷備用機組產(chǎn)生。通常基本負荷機組指的是一個以天然氣為燃料的熱電聯(lián)機組，或以生物質(zhì)（如秸稈或木屑）為燃料的鍋爐，或城市固體廢物處理廠；而尖峰負荷備用機組指的是以油或天然氣為燃料的簡單鍋爐，成本投入較少。一些小型電廠近年又安裝了太陽能供暖或電熱鍋爐。

公共供暖計劃與市場現(xiàn)狀

丹麥政府于1979年通過了第一部供暖法，規(guī)定由當?shù)卣块T負責研究該地區(qū)具備發(fā)展公共供暖的潛力。

自從1979年法律通過后，其他成功的政策也陸續(xù)地出臺。毫無疑問，規(guī)劃法在發(fā)展初期是最重要的環(huán)節(jié)，它能夠成功地開拓市場。在規(guī)劃法出臺之后，又出臺了一些經(jīng)濟刺激性政策，確保為區(qū)域供暖和熱電聯(lián)產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展提供經(jīng)濟保證。

關(guān)于電價與稅收補貼：

現(xiàn)在所有集中式熱電聯(lián)產(chǎn)電廠和大多數(shù)分散式熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的電價都和市場電價保持一致。因此，電廠必須力圖按照現(xiàn)貨市場的電價優(yōu)化生產(chǎn)，而市場電價是每1小時定1次的。這就意味著在電價高時，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠要同步產(chǎn)出最多的電和熱，而在電價低時，它們盡力減少產(chǎn)量。要做到這一點，就要靈活運用系統(tǒng)里的蓄熱器。

除了現(xiàn)貨市場上的售電收入外，大多數(shù)分散式熱電聯(lián)產(chǎn)電廠可以獲得補助。原本該補助是作為一種上網(wǎng)電價補貼，根據(jù)電力輸送的時間不同有3個等級的補貼，但現(xiàn)在已轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭甓妊a貼。

因為使用生物質(zhì)免交供暖稅，而使用化石燃料要交稅，受此激勵，所有丹麥廠商會選擇使用生物質(zhì)作為燃料。此外，對于以生物質(zhì)為燃料所發(fā)的電能，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠還可獲得在市場電價基礎(chǔ)上另加150丹麥克朗/兆瓦時的補貼。

關(guān)于成本與經(jīng)濟性評估：

與獨立的供暖設(shè)備相比，建造區(qū)域供暖系統(tǒng)要求對基礎(chǔ)設(shè)施投入大量資金，尤其是區(qū)域供暖管網(wǎng)的投資成本很高。但在另一方面，卻降低了區(qū)域供暖系統(tǒng)的運行成本，減少了對環(huán)境的影響。如果是通過高效節(jié)能的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置產(chǎn)生的熱量或使用工廠（如煉鋼廠）產(chǎn)生的廢熱，上述優(yōu)勢則更加明顯。

評估區(qū)域供暖的可行性時，要考慮到一定年限。從“生命周期”角度看，在許多情況下區(qū)域供暖是最可行的，當然這取決于特定地區(qū)的供熱需求和供熱需求的集中度。

雖然前期的基礎(chǔ)設(shè)施投入較大，但因為此舉能夠降低后期每年的運營成本，所以若干年后即可將成本收回。高質(zhì)量的區(qū)域供暖設(shè)備也是如此，雖然比起劣質(zhì)設(shè)備一次性支付費用較高，但因為維護費用較低，所以成本往往也是可以收回的。

從技術(shù)層面考慮，區(qū)域供暖系統(tǒng)的使用年限通?？蛇_40年到50年。

未來所承擔的角色

丹麥區(qū)域供暖系統(tǒng)有望在未來實現(xiàn)兩大目標↓↓↓

2020年，風力發(fā)電將占全國供電量的50%

實現(xiàn)第一個目標所帶來的挑戰(zhàn)在于平衡風力發(fā)電在整個發(fā)電系統(tǒng)中的比例。如果把大量風力發(fā)電并入系統(tǒng)中，某些情況下，風力發(fā)電僅能滿足很小部分的用電需求，而其他一些時候它的發(fā)電量卻能滿足大部分甚至超過用電需求。

使用不同的技術(shù)手段可以提高區(qū)域供暖和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性，并整合風力發(fā)電。這包括蓄熱、電熱鍋爐和熱泵、風輪機旁路。蓄熱技術(shù)已經(jīng)在丹麥得以廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)中風力發(fā)電量較大時，該技術(shù)可以在減少熱電聯(lián)產(chǎn)電力產(chǎn)量的同時進行供暖。區(qū)域供暖熱源廠可以通過電熱鍋爐和熱泵來用電產(chǎn)熱（替代發(fā)電）。通過風輪機利用風輪機旁路，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠可以在系統(tǒng)發(fā)電量過多時停止發(fā)電而只產(chǎn)熱，其效率等同于僅用于供暖的鍋爐。在整合風力發(fā)電的問題上，區(qū)域供暖/熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性至關(guān)重要。

2035年，全部使用可再生能源進行發(fā)電和供熱。

這第二個目標涉及可再生能源，要實現(xiàn)該目標就需要在2035年前將所有發(fā)電產(chǎn)熱所用的燃料轉(zhuǎn)換成可再生能源。區(qū)域供暖在這方面大有優(yōu)勢，因為它可靈活使用各種燃料。

關(guān)于《供熱法案》

丹麥《供熱法案》中給出了區(qū)域供熱相關(guān)的法律要求，規(guī)定了供熱部門和當?shù)卣词姓┑臋?quán)力，這些權(quán)力包括參與制訂供熱規(guī)劃，確定能源基礎(chǔ)設(shè)施，以及可以優(yōu)先使用的資源。該項法律及其立法指南由丹麥氣候、能源和建筑部以及丹麥能源署共同制定，但法律和政策的實施由當?shù)厥姓撠煛?/p>

丹麥在供熱監(jiān)管方面的做法，使得管理部門分工明確，即由地方?jīng)Q策部門全權(quán)負責當?shù)毓嵯到y(tǒng)的設(shè)計，但必須符合中央政府制訂的政策，遵守國家級技術(shù)框架。這樣做確保了所有區(qū)域供熱項目符合供熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國家總體目標，但同時某個具體供熱項目的評估和決策由地方管理部門決定，因為地方政府更加了解本地城市發(fā)展、供熱需求以及需要考慮的其他因素等詳細信息。

1979年丹麥通過了首部《供熱法案》，其主要原則有：地方政府/市政部門負責新建供熱項目的審批；地方政府/市政部門必須保證按照最佳的社會經(jīng)濟效益選擇項目；盡可能通過熱電聯(lián)產(chǎn)方式實現(xiàn)供熱；必須按照“真實成本”為消費者提供聯(lián)合供熱價格，這意味著供熱價格不得高于也不得低于實際的熱力生產(chǎn)成本。

丹麥的《供熱法案》還規(guī)定了全國范圍熱力管網(wǎng)的具體區(qū)劃。在每個區(qū)劃內(nèi)部，通過丹麥供熱立法規(guī)定了具體的供熱方式。這些供熱區(qū)劃包括：分戶獨立供熱系統(tǒng)；通過全國天然氣網(wǎng)提供的天然氣供熱；分散式區(qū)域供熱；集中式區(qū)域供熱。

當某個建筑物的業(yè)主想要為房屋供熱，或希望對現(xiàn)有供熱單元進行改造，而且該建筑物恰好處于天然氣供熱或區(qū)域供熱區(qū)劃范圍內(nèi)，該供熱系統(tǒng)就必須得到市政府的批準。當某個區(qū)域供熱公司要建設(shè)一個新的供熱設(shè)施、鋪設(shè)熱力管線或向某個新小區(qū)提供區(qū)域供熱時，也必須獲得市政管理部門的審批。審批流程通常只涉及區(qū)域供熱公司和市政當局，但也可能涉及到天然氣公司，以及單方或雙方的咨詢顧問。

項目的審批

典型的審批流程如下↓↓↓

①市政府、區(qū)域供熱公司、房屋業(yè)主、天然氣公司、以及在某些情況下聘請的咨詢公司之間，進行初步的對話。這種對話的目的是明確項目范圍，確定參考方案，以便進行分析。

②區(qū)域供熱公司向市政府提交項目建議書。再次，利用4周時間召開聽證會，征求與本項目直接相關(guān)的各方意見。根據(jù)聽證會期間提出的意見，修改項目建議書。

③ 由市議會批準或拒絕該項目建議書。

④ 在4周內(nèi)，受項目直接影響的各利益相關(guān)者可提出申訴。最終，項目得以實施。

主要的審批標準是社會經(jīng)濟性評估，只有展示出最佳的凈社會效益的項目才能獲得優(yōu)先審批權(quán)。然而，上面提到的其它信息也非常重要，有助于市政府全面了解擬建的區(qū)域供熱項目。

進行社會經(jīng)濟分析，以確保該供熱項目的所有社會成本均考慮在內(nèi)，而且必須在兩個或兩個以上方案之間進行比較分析。分析中不考慮稅收因素，但必須包括排放成本等外部因素。對項目各個的替代方案，必須在其整個預期的技術(shù)壽命期間內(nèi)進行評估。由于不同技術(shù)的技術(shù)壽命可能不一樣，分析中應(yīng)包括報廢價值或再投資成本等。

因此，雖然投資能源項目的公司通常有自己的內(nèi)部業(yè)務(wù)考量，但市政當局和區(qū)域供熱公司只能選擇社會經(jīng)濟分析中表現(xiàn)出高成本效益的項目進行開發(fā)。

在開展的社會經(jīng)濟分析中，必須按照丹麥能源署提供的方法和數(shù)據(jù)來進行。這些數(shù)據(jù)包括對未來能源價格的預測、特定污染物的排放成本、以及項目的全面社會經(jīng)濟分析所必須考慮的其他因素。分析中需要采用可比較的數(shù)據(jù)，通過對比不同的項目，確保選擇呈現(xiàn)出最佳的社會經(jīng)濟效益的項目。

丹麥能源署負責收集和提供全國范圍的目錄和數(shù)據(jù)中包括：未來燃油價格；預期電價；外部成本；不同的熱力生產(chǎn)機組的成本和技術(shù)規(guī)范。

這些數(shù)據(jù)可幫助市政部門和供熱公司制定精確的成本估算，嚴格規(guī)劃和審批流程。但是，如果申請項目審批的供熱公司擁有更準確的本地數(shù)據(jù)，就必須使用這些數(shù)據(jù)，而不用丹麥能源署的數(shù)據(jù)。例如，在申請現(xiàn)有區(qū)域供熱地區(qū)的項目時，就必須要采用當?shù)氐墓醿r格數(shù)據(jù)。

低溫型區(qū)域供熱系統(tǒng)

現(xiàn)今的丹麥，利用低溫區(qū)域供熱系統(tǒng)正在成為現(xiàn)實。許多丹麥區(qū)域供熱企業(yè)已開始實現(xiàn)能夠顯著降低溫度的區(qū)域供熱項目。從長遠來看，甚至實現(xiàn)更低的溫度。開展這方面研究的一批企業(yè)近期發(fā)表了有關(guān)低溫供熱成果的報告。

在哥本哈根郊區(qū)的阿爾貝斯郎地區(qū)（20世紀60年代規(guī)劃和建設(shè)的社區(qū)），大約有2000幢城鎮(zhèn)房屋將被徹底翻新，改造為低溫供暖建筑。老舊小區(qū)的供熱管網(wǎng)將被替換，變?yōu)橐粋€新設(shè)計的低溫專用熱力管網(wǎng)。迄今，有544棟房屋已完成改造，采用了低溫供熱系統(tǒng)。

丹麥區(qū)域供熱研發(fā)計劃下發(fā)布的一份“在現(xiàn)有的區(qū)域供熱系統(tǒng)中實現(xiàn)低溫供熱”的研究報告中介紹了一些不同的做法，可用來實現(xiàn)降低區(qū)域供熱系統(tǒng)的溫度，并適用于不同類型和年限各異的建筑。當然，每個供熱管網(wǎng)和建筑類型都有所不同，可能需要不同的解決方案，但這項研究工作的目的是利用試驗的方法，為將來普遍降低供熱溫度編制各項規(guī)劃。

該項目是由5家供熱公司通力合作進行的，該項目重點說明供熱降溫的實例，包括已經(jīng)實施的或正在計劃中的項目。這項研究的目的一部分是介紹該領(lǐng)域目前的進展，另一個目的是提出降低供熱溫度的新方法。

顯然，要實現(xiàn)這種供熱方式的過渡，必須要給消費者一定的時間來適應(yīng)新的情況。因此，可能有必要采取一些措施來實現(xiàn)平穩(wěn)過渡，例如，必要時能夠局部地提高供熱溫度。這項研究工作的目的并不是開展經(jīng)濟方面的分析，而僅僅是收集和整理知識和經(jīng)驗，理清未來的發(fā)展方向。

項目組重點討論了在長遠的未來需要采取什么樣的行動，以達成全面和大幅降低供熱溫度。大家一致認為，區(qū)域供熱企業(yè)必須主動出擊，引領(lǐng)未來的發(fā)展方向。區(qū)域熱力公司的一個關(guān)鍵任務(wù)是要編制一套長遠發(fā)展規(guī)劃。這項工作必須包括為消費者提供必要的知識，根據(jù)未來的需求來改造自己的房屋，使他們能夠適應(yīng)低溫供熱。區(qū)域供熱公司發(fā)布的技術(shù)性要求必須進行調(diào)整，做到技術(shù)上可以實現(xiàn)，同時對于業(yè)主是切合實際的。

有些地區(qū)可能需更長時間的過渡期，隨著房屋房齡和類型的不同需要做必要的改建。在阿爾貝斯朗地區(qū)，需要改建新的幾段管網(wǎng)，通過局部分流裝置給改建的房屋供暖，其中，回水與普通管線的水進行混合。一旦在更廣泛的區(qū)域內(nèi)進行所有建筑的轉(zhuǎn)換，就需要從供熱站出發(fā)建設(shè)一條獨立的低溫管線。通過使用分流裝置，當特定地區(qū)需要時，就可以臨時提高供熱的溫度。

正如上面提到的，各種解決方案的開發(fā)和示范正取得進展，以期制定出全面轉(zhuǎn)向低溫區(qū)域供暖的行動計劃。我們目前還沒有得到適應(yīng)于所有系統(tǒng)的最終解決方案，所以還有很多工作要做。因此，重要的是進一步提出和測試更多的技術(shù)方案。

要制定出針對各種建筑物的長期供熱結(jié)合在一起的規(guī)劃方案，社區(qū)的積極參與至關(guān)重要。特別要注意，要保證用戶在低溫下回水到供熱管網(wǎng)，因為目前高溫回水的那些住戶當水流溫降低的情況下可能會出現(xiàn)問題。

總而言之，我們的結(jié)論是，要實現(xiàn)面向未來的低溫供熱解決方案，重要的是整合整個區(qū)域供熱系統(tǒng)，即能源、管網(wǎng)和房屋外圍結(jié)構(gòu)，以提供最優(yōu)的解決方案。這需要有關(guān)各方盡最大的努力。然而，要想低溫區(qū)域供熱取得成功，區(qū)域供熱企業(yè)必須積極主動地推行項目的開發(fā)。

資料來源：丹麥能源署、丹麥區(qū)域供暖董事會、綠色國度組織

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電廠所有權(quán)

丹麥電廠的所有權(quán)有多種形式。大型電廠歸大型能源公司所有，小型電廠一般歸生產(chǎn)公司、市政府或合作社所有。

丹麥區(qū)域供暖系統(tǒng)的供應(yīng)量均是由實際需求量決定的。用戶裝置可對流量進行調(diào)節(jié)，測量實際需求量，由此可激勵用戶節(jié)約用熱。用熱的費用通常由兩部分構(gòu)成：每個裝置定額的部分和按使用量（每千兆焦耳）計算的部分。

蓄熱的必要性

對于丹麥的熱電聯(lián)產(chǎn)電廠，無論是集中式的還是分散式的，熱儲存設(shè)備都是其中重要的組成部分。具備了熱儲存設(shè)備，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠就可以根據(jù)用電需求，調(diào)整優(yōu)化電和熱的產(chǎn)量，還能在需要時供暖。

這也意味著熱電聯(lián)產(chǎn)電廠可以在系統(tǒng)產(chǎn)電量相對過剩時減少發(fā)電量，而在不足時增加發(fā)電量。相應(yīng)的產(chǎn)熱量供過于求時，可進行簡單地蓄熱，而當產(chǎn)熱量供不應(yīng)求時，則能對蓄熱加以利用。

中國實例

長春藍天工程

長春市位于中國東北部，冬天天氣異常寒冷，供熱面積超過8000萬平方米，很多單位和地區(qū)依靠煙囪林立的高能耗小鍋爐解決取暖問題。2005年，丹麥政府貸款1000萬歐元，籌建長春市玉潭集中供熱項目熱網(wǎng)工程，丹佛斯作為總承包商牽頭數(shù)家丹麥公司，為該工程提供核心設(shè)備和技術(shù)，同時負責該工程的貨物交付, 并對設(shè)備調(diào)試運行及服務(wù)進行總負責。

在“長春藍天工程”的項目中，丹佛斯負責提供并安裝兩套新的區(qū)域供熱系統(tǒng)，用在距離長春市中心15 公里的玉潭開發(fā)區(qū)，總供熱面積為644萬平米，服務(wù)于22.5萬位用戶，總熱負荷381MW。區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從定流量系統(tǒng)變成了變流量系統(tǒng)，主增壓泵上安裝了丹佛斯 的變頻器。 這意味著可以根據(jù)實際需求供熱，而且市民可以全天24小時獲得供熱。

丹佛斯提供的40 臺區(qū)域供熱配送站從3MW到10MW不等，全部采用先進的優(yōu)質(zhì)零部件組裝而成。所有配送站都可以通過 SCADA（監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)進行遠程控制；并可以對實際數(shù)據(jù)進行評估，確保區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)和配送站以最佳狀態(tài)工作。2007年秋季，40臺配送站開始進行安裝。2008年12月4日，項目正式通過驗收。

該熱網(wǎng)工程實現(xiàn)了集中供熱面積近650萬平方米，其采用的丹佛斯換熱機組通過檢測二次網(wǎng)供水溫度和室外溫度，自動調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥的開度，實現(xiàn)熱力站的供熱熱量自動調(diào)節(jié)。熱源廠及換熱機組循環(huán)泵中安裝的丹佛斯變頻器，更大大加強了節(jié)能功效。

正式運轉(zhuǎn)后，長春市的空氣質(zhì)量得到了顯著提升。數(shù)字顯示，集中供暖項目每年為長春市節(jié)約燃煤2.8萬噸，減少二氧化硫排放量320噸，減少二氧化碳排放量5.83萬噸，減少氮氧化物排放58噸，分別實現(xiàn)了10%的節(jié)能減排。

在這個區(qū)域供暖項目中，丹佛斯通過利用發(fā)電中產(chǎn)生的多余能量向當?shù)鼐用窆┡?，通過利用已經(jīng)得到事實檢驗的節(jié)能技術(shù)，將現(xiàn)有資源合理利用，既實現(xiàn)了節(jié)能減排，同時還節(jié)約了經(jīng)費。目前，丹佛斯已在華實施了數(shù)百個此類集中供熱項目，均取得了滿意的效果。