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沼气故事之三:瑞典小城供暖能源完全来自垃圾

2013-1-18 10:18:41   来源:中国沼气网   作者:沼气网   【 】 浏览:  评论:1


在过去5年里,许多欧洲国家都加大了他们对可再生能源的依靠,大力发展风电、水电、太阳能。因为,在欧洲大陆上,化石燃料价格昂贵,欧盟的排放交易体系对化石燃料超额使用部分增收重税。对于很多农业地区,可再生能源很大一部分来自用农业和食品废料加工的沼气。仅在德国,就有约5000个沼气发电系统,很多位于独立的农场上。但克里斯提斯塔更进一步,通过广泛利用沼气,在过去10年里,它的化石燃料消耗量减少了一半,城市二氧化碳排放量减少了1/4。

“这(沼气)是一种更安全的能源———我们再不想从中东或挪威购买石油,”工程师莱纳德·厄弗斯说,“而且这样做还增加了能源领域的就业。”

在美国,沼气能源系统非常罕见。根据环保局(EPA)的统计,全美目前有151个沼气池,多数规模小,只使用粪便。EPA估计,至少有8000家农场都有条件使用沼气。但是,在美国,这样的计划因为较高的初始成本、稀少的政府资助和缺乏成熟商业模式而受到制约。没有将粪便运输到中心加工厂的网络,没有销售沼气的网络。虽然如此,已经有多个州和多家公司正在考虑投资该领域。去年,南加州燃气公司和圣地亚哥燃气与电力公司提出申请,要求加州公共事业委员会准许它们在加州修建工厂,将农场有机垃圾和下水道废气转化成沼气,再经过提纯,输入加州天然气网络。

加州和美国其他很多州都要求,在未来10年内,能源公司生产能源中可再生能源要达到一定比例。沼气将帮助它们满足这一要求。天然气和沼气在燃烧时都会释放二氧化碳,但是比煤炭和石油要少很多。不同于采集于地下的天然气,沼气被认为是可再生能源:它来自生物垃圾。这些垃圾如果不加以利用,就会被扔到垃圾填埋场等待腐烂,不但不能创造任何价值,在这个过程中还会释放大量甲烷到大气中,加剧全球变暖。而且甲烷是比二氧化碳更严重的温室气体。

去年秋天,美国威斯康辛州的生物能源计划代表团赴德国参观了当地的沼气系统,准备借鉴经验,发展自己的沼气工业。“沼气是威斯康辛的机会燃料,”该计划的中西部政策指导加里·拉德洛夫说。和克里斯提斯塔一样,加利福尼亚和威斯康辛的食品加工和奶牛场也会产生大量的垃圾,但却需要大量进口化石燃料。另一个好处是,沼气工厂还可以处理大量的粪便,避免它们污染空气和水源。

在克里斯提斯塔,旧的化石燃料技术与沼气技术并存。原来运输石油的油罐卡车现在用来运送碎木屑。现在,碎木屑已经成了城市边缘地区的主要供暖燃料。就在一家忙碌的挪威国家石油公司加油站的对面,矗立着可再生能源公司Eon Energy的一家商业沼气站

由于得到当地政府和瑞典政府的补贴,发展沼气的初始成本虽然较高,但并非无法接受:中央沼气加热系统造价1.4亿美元,包括建造一个新的焚化厂,铺设管道,替换锅炉,安装发电机。当地官员说,回报也是巨大的:现在,克里斯提斯塔每年市政大楼的供暖成本为320万美元,而如果依然使用石油和电力供暖则需要700万美元。现在很多汽车、巴士、卡车都改用了沼气,每年可节约近50万加仑的柴油或汽油。

除了销售暖气、电力和汽车燃料的收入,农场和工厂将它们的垃圾送到沼气厂还要交纳垃圾处理费,因此沼气厂和供暖厂不怕无法盈利。

克里斯提斯塔的能源改革缘于上世纪80年代的石油涨价。当时,这座城市几乎无力负担学校、医院的供暖。为了节约燃料开支,城市开始铺设暖气管,形成一个地下暖气网,又叫地区供暖。

这套系统使用一个或多个中央锅炉加热水,产生蒸汽,再输入管网。相比每幢大楼自己烧锅炉供暖,这种能够给整个城市供暖的网络效率更高。

地区供暖系统可以采用任何燃料,最初,像大多数城市一样,克里斯提斯塔也依赖化石燃料。但是,1991年,瑞典成为第一个对化石燃料排放的二氧化碳征税的国家,克里斯提斯塔开始寻找替代能源。1993年,克里斯提斯塔开始用碎木屑为燃料,1999年,开始依靠新建的沼气厂供暖。部分建筑实在太边远,无法连接地区供暖系统,必须使用独立的锅炉,但燃料变成了用木材加工废料制造的小木球。燃烧这种木球效率更高,比燃烧整块木头产生的二氧化碳较少;这一供暖模式还促成了木球加工厂在北欧的发展。个人和公司购买燃烧木球的锅炉可以获得政府补贴;而这种燃料的成本只有汽油的50%。

供暖完全抛弃化石燃料后,克里斯提斯塔又开始攻克另一个挑战。城市规划者希望,到2020年,当地碳排放量将减少到1990年的40%;城市的运转将完全不需要化石燃料,达到零排放。

城市化石燃料消耗中,交通占60%,因此,规划者希望司机们改用那些能够以沼气为燃料的汽车,公交车辆已经这样做了。但这需要提高沼气产量。克里斯提斯塔计划在边远地区修建更多卫星沼气厂,扩展地下沼气管道网络,修建更多的沼气站。目前,他们面临一个“鸡和蛋”的问题:虽然沼气比汽油便宜20%,但在确保沼气网络将持续增加之前,顾客却不愿花3.2万美元购买沼气燃料汽车或混合动力汽车。这种车要比传统汽车贵4000美元。

“加满气后,足够汽车一天使用,但是你必须得有计划。”工程师马丁·里斯伯格一边说,一边给他的沃尔沃补充沼气。


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