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丹麥:爭做全球可再生能源領頭羊
2010-6-4 來源:中國聚合物網
關鍵詞:燃料電池 乙醇 纖維素

    丹麥自1980年以來,GDP增長了近60%,但能源消耗基本維持不變,令世人矚目。取得這一成就的原因是自第一次石油危機后,丹麥大力調整能源結構,依靠科技進步,提高能源效率,積極開發可再生能源,探索出了一條“高效、清潔、可持續”的能源發展道路。
  做生物質能源領頭羊
  丹麥的生物質能源產業發展迅猛,正在成為工業化國家中的領頭羊。20世紀80年代,丹麥政府就開始限制農戶焚燒田間的農作物秸稈,把這些秸稈提供給120個地區供熱鍋爐和10萬個家庭小型供熱裝置作為燃料。目前,秸桿已經是丹麥一些大型電廠燃料的組成部分,阿維多Ⅱ號電廠就是使用煤、石油、天然氣和秸桿等多種燃料進行熱電聯產的代表。丹麥約5%的電力都源于麥草和木屑,15個以生物質為燃料的熱電聯產廠可產生4萬千瓦電力。
  丹麥以工業化的方式使用沼氣始于20世紀80年代末期。目前,丹麥已建立20個集中式的中心沼氣廠,另有55個單個的農場沼氣廠。在2025年之前,丹麥將另外新建50個中心沼氣廠。中心沼氣廠通常以周邊農場(豬、牛糞等占75%)和食品加工企業提供的有機廢物(占25%)為原料,經工業化處理生成沼氣,再輸送到地區的燃氣供熱鍋爐或熱電聯產廠,余料可以作為很好的肥料。沼氣計劃得到丹麥環境部、農業部的經費支持,總預算1200萬丹麥克朗。
  在生物乙醇領域,近年丹麥瑞索國家實驗室開展了卓有成效的研究工作。其利用預處理和發酵技術分解玉米秸稈中的木質素、纖維和半纖維素,處理后獲得生物乙醇。丹麥Elam公司走在生物乙醇工業化生產前列,該公司利用歐盟資助建立了目前世界上最大的生物乙醇處理示范單元。該單元以秸稈和生活垃圾中的有機廢料為原料,經分階段預處理和發酵工藝獲得生物乙醇。另外,丹麥技術大學(DTU)下屬的BioGasol Aps公司正在研究開發利用秸桿廢料生產第二代生物乙醇的技術,并進入實質性試生產階段。生產生物乙醇很重要的一方面是要有酶的投入,丹麥著名公司諾維信(Novozymes A/S)目前約10%的營業收入來自提供乙醇生產所需的酶。
  保持風力發電優勢
  丹麥是世界上最早開始進行風力發電研究和應用的國家之一,2009年丹麥全年陸上風電產量增長97兆瓦(MW),創2002年以來最高紀錄,海上風電產量增長237MW。風電產業是丹麥領先全球市場的領域,每年營業額超過50億丹麥克朗,其風機生產約占全球40%的市場份額。丹麥VESTAS公司是全球最大的風力發電機制造商,目前已在中國多個省區銷售了數千臺風力發電機。丹麥風力工業協會提出了雄心勃勃的“風力50”計劃,建議到2025年丹麥風電占全部電力消耗比重的50%,計劃在目前基礎上再增加1700臺風機。
  隨著科技的不斷進步,風機的功率越來越大,風電成本也大幅下降。今后的趨勢是用3MW風力發電機代替現在的2MW電機,5MW甚至10MW的風機也正在研制中。風機的尺寸在過去15年中也發生了革命性的變化。由于技術的快速進步,今日可普遍見到的旋轉直徑為48~54米、輸出功率為750~1000千瓦的風機,正在被功率為2000千瓦、機塔高70~80米、機翼旋轉直徑達72米的風機所替代。
  加緊布署新能源研發
  在未來新能源研發方面,丹麥也不甘落后。燃料電池由燃料間的反應產生能量,不用燃燒直接轉化成持續的電能,與傳統電力生產相比有許多優勢,具有高效率、低污染的特點。目前在丹麥受關注的燃料電池主要有兩類,一種是1500千瓦的高溫固態氧化物(SOFC)燃料電池,用于大型電站;另一種是低溫聚合體電解膜(PEM)燃料電池,用于小型電站。SOFC型燃料電池商業化估計還將需要5~10年。這項研究以丹麥瑞索國家實驗室為主,此外還有Topsoe Fuel Cell公司,IRD A/S公司。
  此外,丹麥還許多家研究機構和投資者在進行海浪發電和氫能的研究,2003年丹麥第一家海浪發電廠Wave Dragon以1∶4的模型并網發電。該公司已經從丹麥政府和歐洲能源機構等獲得了大約760萬歐元的資金支持。在氫能利用方面,丹麥技術大學、奧胡斯大學、瑞索國家實驗室和Haldor Topsoe、Danfoss已經連續4年接受政府資助從事氫能開發。
  總之,丹麥通過開發可再生能源和新能源,正在努力塑造未來的能源供給模式:當世界的化石能源儲量越來越接近枯竭時,人們可以從日照、風、農田和城市“廢料”中獲得所需的能源形式——電、熱和交通運輸燃料。

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(苒兒)
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