北半球哪个国家能源以风电为主?
目前世界上风能占发电量比例最高的国家,有着“风电王国”美誉的是丹麦。
2015丹麦风电全年平均覆盖负荷的比例达到42%,又一次成为世界上风电使用比率最高的国家。
在丹麦随风转动的乳白色三叶发电风轮随处可见,特别是建在丹麦首都哥本哈根的世界最大海上风车园更引人注目,20架白色的巨型风车呈线状守卫着港口大门,向人们展示着丹麦在运用绿色无污染风能领域已位居世界领导地位。
丹麦的自然条件算不上最优。事实上它是一个很容易受到极端气候侵害的国家。在丹麦的最南端有一个叫做温讷比(Vindeby)的小村庄,时常遭到台风而引发海水倒灌。那里的人一直在动脑筋如何能够因势利导丰富的“风”资源,并使其为自己创造价值。1991年,全世界第一个离岸风力发电厂在温讷比两公里外的近海,它被用来解决当地人的用电问题。当时,这个风力发电厂由11座450KW的风机组成,总装置容量才4.95MW,却引发了全世界追逐海上风力资源的研发热潮。
而今经过20多年的发展,丹麦有着全球可再生能源消费最高的人均指数、成熟的可再生能源价值链、近5000个风力发电厂和最强的风电技术。2015年,丹麦风电全年平均覆盖负荷的比例达到42%,继2014年覆盖比例39%以来又一次成为世界上风电使用比率最高的国家。
丹麦大力发展风力发电的原因是包括自然原因、人为原因等。
1、丹麦自然资源较为匮乏,除石油和天然气外,其他矿藏很少,所需煤炭,铁等矿产全部靠进口。丹麦在北海大陆架的石油蕴藏量估计为2.9亿吨,天然气蕴藏量约2000亿立方米。因此丹麦利用石油天然气进行发电成本较高,动力不足。
2、丹麦三面环海,地势低平,平均海拔约30米。经常受到大西洋吹来的西南风影响,广阔的丘陵几乎纵贯整个半岛,东部沿岸夹湾和沟谷横切其中,东海岸没有直接受到强风浪的冲击,这为风力发电提供了自然条件的基础。
3、丹麦开展风力发电历史悠久,技术成熟。丹麦风力发电的装机总量一直都位居世界前列,据丹麦风电协会2010年1月25日颁发的数据,风力发电。2009年丹麦的西门子风电公司和威斯塔斯风电体系公司简直供给了欧洲海优势电场装机容量的90%.而人均风能具有量居世界首位。
4、风力发电具有较多优点:成本较低,环境效益好;风力可再生,永不枯竭;基建周期短;装机规模灵活。
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丹麦是最早开始风力发电的国度之一。由于丹麦缺乏自然动力,早在1891年就先河风电研究。
第一次世界大战时,石油缺乏安慰了丹麦风电发展。至1918年,25%的乡下发电站用的是风电,其时的风机功率多为20-35 kW。
第二次世界大战时,石油再度危急,风电重又盛,丹麦的Lykkegtheirrd和Smidth两家风电公司一时间著名遐迩。
二战后,欧洲各国就未来欧洲的石油供给题目展开咨询,促使丹麦进一步索求如何开发风电
1973、1979年的石油禁运、动力危机以及绿色环保认识的增强,推动了风电产业发展;加上丹麦是世界上人均二氧化碳排放最高的国度之一,丹麦政府对环境掩护题目极端器重,近年来温室效应的出现、环境的好转更使丹麦看到风能在完成可持续发展中的重大作用。
参考资料来源:百度百科-丹麦
一、丹麦发展“低碳经济”成效显著,走在世界前列
丹麦是一个北欧小国,与大多数欧洲国家一样,能源自给率很低,在上世纪70年代以前,丹麦约93%的能源消费需要依赖进口。但70年代的两次世界石油危机让这个北欧小国逐渐意识到能源自给自足的重要性。从那时起,丹麦开始尝试改变过去依赖于传统能源的模式,在能源消费结构上努力实现从“依赖型”向“自力型”转变。从1980年起,丹麦掀起了两次能源革命,把发展低碳经济置于国家战略高度,并制定了适合本国国情的能源发展战略。随后,丹麦政府采取了一系列政策措施来推动零碳经济。
丹麦的一系列举措收效明显,从1980年至今,丹麦的经济累计增长了78%,能源消耗总量增长却几乎是零,二氧化碳气体排放量反而降低了13%。丹麦的绿色经验也向世界证明:提高GDP和改善人民生活水平,并不意味着要消耗更多能源。从1995年至今,哥本哈根的碳排放量已减少了逾40%。在这个过程中,不断制定新的发展目标并立法推进扮演着十分重要的角色。早在2009年,哥本哈根市通过了《哥本哈根2025年气候规划》,提出分两步建成碳中和城市:首先,到2015年使该市碳排放量比2005年减少20%,这一目标目前已提前实现;其次,到2025年实现零排放。现在,丹麦又雄心勃勃地提出了其2050年发展计划——到2050年,丹麦全国要完全摆脱对化石能源的依赖,100%使用可再生能源。
二、丹麦发展“低碳经济”的主要措施和成功经验
丹麦在发展“低碳经济”方面,积累了许多行之有效的成功经验和做法,概括起来主要有以下几条。
1、不断制定新的发展目标并立法推进。丹麦在发展低碳经济中,不断根据形势变化提出清晰和明确的低碳转型目标和战略。2009年就制定了到2050年完全摆脱化石能源消费的宏伟战略,并且在脚踏实地的进行实施,不是空谈。2020年他们的目标是风电占到全部发电的50%,可再生能源要占到全部能源消费的35%。在制定了一系列低碳经济发展目标后,丹麦政府又进一步加强立法来巩固既定政策的实施。自1993年通过环境税收改革的决议以来,丹麦逐渐形成了以能源税为核心,包括水、垃圾、废水、塑料袋等16种税收的环境税体制,具体举措则包括从2008年开始提高现有的二氧化碳税和从2010年开始实施新的氮氧化物税标准。与此同时,丹麦政府也对节能环保的产业与行为进行税收减免。
2、采取一系列政策措施鼓励可再生能源发展。丹麦是全球风电占全部发电量占比最高的国家,2013年发电量占到全部发电量32%,丹麦生物质能在全部能源消费中的比重也达到了18%。在可再生能源发展迅速的背后,是政府政策的强力推进,例如:利用财政补贴和价格激励;推动可再生能源进入市场,包括对“绿色”用电和近海风电的定价优惠;对生物质能发电采取财政补贴激励等。
3、建立了一套科学的可再生能源运行管理体系。目前丹麦已经是典型的分布式能源系统,具有未来电力系统的典型特征。过去是有限的几座大电站,现在已经变成了几百座分布式电站,除风电外,大部分以天然气和生物质能为燃料。丹麦50%电力是热电联产的电厂生产的,特别时期运行非常合理。丹麦热电联产普遍都有储热设施,把多余的热能存储起来,存满了就可以发电,这样的能源效率是非常高的。丹麦火电机组也具有非常强的灵活性,最低出力已可以降到最大出力的10%,这在我国是不可想象的。丹麦经验证明,可再生能源的规模化利用不仅需要有先进的技术产品,更重要的是先进的理念,并要建立适应可再生能源特点的能源运行和管理体系。
4、公私合营模式打造“零碳”世界。长期以来,公私部门和社会各界之间的有效合作(Public-Private Partnership)是丹麦绿色发展战略的基础。在发展绿色大型项目时,在商业中融合自上而下的政策和自下而上的解决方案,有效地促进了领先企业、投资人和公共组织在绿色经济增长中取长补短,更高效地实现公益目标。在这一领域,最为代表性的案例就是森讷堡的“零碳项目”。2007年,由丹佛斯公司倡导发起,森讷堡市政府、北欧联合银行基金、丹麦能源机构、以及包括丹佛斯在内的数家当地企业共同创建了森讷堡“零碳项目”,目标是在2029年之前,通过提高能效并改变能源结构,将森讷堡地区建设成零碳社区。而属于森讷堡的全丹麦最大企业丹佛斯也在这种模式之下,寻找到了新的商业机会——重塑区域能源(District Energy)。
三、我国应借鉴丹麦经验,实现经济的绿色低碳发展
近年来,我国可再生能源发展很快,特别是风电和光伏发电规模增加。与丹麦相比,我国能源供应主要是煤炭,非水电可再生能源在能源电力消费比重都比较低。特别近几年北方可再生能源丰富的地区,一方面大量燃烧煤炭,另一方面许多清洁电力无法并网的不合理现象普遍存在。这也表明我们还没有建立起适应可再生能源特点的电力运行管理体系,还没有建立起优先利用可再生能源的理念和意识。因此,我国急需借鉴丹麦经验,大力发展可再生能源,实现经济的绿色低碳发展。
丹麦的加工业,特别是其养猪和猪肉加工产业在全球享有盛誉。
丹麦的大约5000个农场每年养殖出约2800万头猪。其90%的猪肉产品用于出口,占该国农产品出口的一半,以及总出口的5%。
近年来,随着全球有机农业的升温,丹麦大力发展有机猪养殖,在该领域的表现可谓独树一帜。丹麦农业及食品委员会提供的数据显示,丹麦获得有机生产认证的农场占所有农场的7%。
该国2017年养殖的有机猪占总数量的1%,约为17.5万头。为了大力推动有机农业的发展,实现至2020年有机养殖面积和有机产品销售额翻番的目标,丹麦政府出台了一系列针对有机农业的补贴政策。仅在有机猪养殖领域,预计未来数年间产量将提高15%-20%。
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丹麦有机猪养殖要求
1、有机猪必须在户外大自然中(母猪和猪仔)或有露天的猪栏中养殖(成猪);
2、每只猪包括其户外活动的平均空间不低于2.3平方米(相当于常规猪养殖空间的两倍)。
3、有机母猪必须在有牧场的户外临时猪舍产仔,产仔后母猪与猪仔同住,直至至少七周后猪仔断奶。
4、必须为母猪提供在户外泥浴的条件,因为在天热时,在泥水中打滚来降低体温是猪的天性;
5、在猪栏中养猪时,必须给猪提供户外跑动的空间以及大量稻草。
参考资料:中国经济网——丹麦如何养殖有机猪
20世纪70年代第一次石油危机爆发后,一直依赖能源进口的丹麦,着手推行能源多样化政策,制定适合本国国情的能源发展战略,积极开发生物能、风能、太阳能等清洁可再生能源。
根据丹麦最新能源计划,到2030年,即使那时石油和天然气资源枯竭,丹麦也能够保持其在能源方面的自足。其能源构成的目标是:风能50%,太阳能15%,生物能和其他可再生能源35%。其中生物能主要指的是秸秆发电。
国际能源机构的有关研究表明,农作物秸秆为低碳燃料,且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低,是一种很好的清洁可再生能源。每两吨秸秆的热值相当于一吨煤,而且其平均含硫量只有3.8‰,远远低于煤1%的平均含硫量。
丹麦是较早利用秸秆发电的国家。丹麦的农作物主要有大麦、小麦和黑麦,这些秸秆过去除小部分还地或当饲料外,大部分在田野烧掉了。这既污染环境、影响交通,又造成生物能源的严重浪费。为建立清洁发展机制,减少温室气体排放,丹麦政府很早就加大了生物能和其他可再生能源的研发和利用力度。丹麦BWE公司率先研发秸秆生物燃烧发电技术,迄今在这一领域仍保持世界最高水平。在该公司的技术支持下,丹麦1988年建成了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。
同时,为了鼓励秸秆发电以及风能和太阳能等可再生能源的发展,丹麦政府制定了财税扶持政策。对于秸秆发电、风力发电等新型能源,丹麦政府免征能源税、二氧化碳税等环境税,并且优先调用秸秆产生的电和热,由政府保证它们的最低上网价格。政府还对各发电运营商提出明确要求,各发电公司必须有一定比例的可再生能源容量。1993年,政府与发电公司签订协议,要求每年燃用秸秆及碎木屑140万吨。另外,丹麦从1993年开始对工业排放的二氧化碳进行征税并将税款用来补贴节能技术和可再生能源的研究。
目前,丹麦已建立了130多家秸秆生物发电厂,还有一部分烧木屑或垃圾的发电厂也兼烧秸秆。秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24%以上,丹麦靠新兴替代能源由石油进口国一跃成为石油出口国。丹麦的秸秆发电技术现已走向世界,并被联合国列为重点推广项目。瑞典、芬兰、西班牙等国由BWE公司提供技术设备建成了秸秆发电厂,许多国家还制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”、美国的“能源农场”、印度的“绿色能源工厂”等,它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。其中位于英国坎贝斯的生物质能发电厂是世界上最大的秸秆发电厂,装机容量3.8万千瓦,总投资约5亿丹麦克朗。
太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能),是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后,再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
太阳能发电优点
相比其他的能源利用技术,太阳能发电有其无可比拟的优势,主要表现在:
1、太阳能资源没有枯竭危险,且资源分布广泛,受地域限制小;
2、太阳能电池主要的材料--硅,原料丰富;无机械转动部件,没有噪声,稳定性好;
3、维护保养简单,维护费用低;
4、系统为组件,可在任何地方快速安装无污染,完全干净(蓄电池除外)。
水力发电,研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能,需要兴建不同类型的水电站。
水力发电原理
水力发电的基本原理是利用水位落差 ,配合水轮发电机产生电力,也就是利用水的位能转为水轮的机械能,再以机械能推动发电机,而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件,有效的利用流力工程及机械物理等,精心搭配以达到最高的发电量,供人们使用廉价又无污染的电力。
⑵风力发电有很强的地域性。不是任何地方都可以建站的。
⑶风的季节性和不稳定性,决定了风力发电在整个电网中处于”配角〃地位。
丹麦风电开发优势:丹麦的风力资源禀赋十分丰富,10m高处平均风速为4.9~5.6m/s,Weibull系数为1.74。对于轴心高度为50m的风机,50m处风速可达6.5m/s(按照理论估算和工程实践的经验,对于风机的最佳出力状态,50m处的最佳风速为7.5m/s)。丹麦全国的风能资源分布特点为陆上地区由东向西,风力资源逐渐变强,西部地区拥有最丰富的风力资源,风能密度处于300~400W/m2之间。
除了丰富的陆上风力资源,得天独厚的地理环境使丹麦还拥有充裕的海上风力资源。靠近海岸的浅海地区,平均水深5~15m,50m高度平均风速8.5~9m/s,为未来10年丹麦风电发展提供重要的资源保证。
利用风力发电,以丹麦应用最早,而且使用较普遍。丹麦虽只有500多万人口,却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国,世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦,世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术,是名副其实的“风车大国”。
(1)将山峰图例▲画在丹麦半岛中部偏南,几条河流支流源头处。 (2)风能,位于盛行西风带,地势低平,西临大西洋(距海近)。 (3)优化能源结构(能源消费构成多样化);发展可再生能源及新能源;提高能源自给率(减少能源对 外依存度);减少常规能源中化石能源的使用,减少CO2等污染物排放量;提高能源利用率(降低GD P单位能耗)。(答出其中四点即可) |
英国作为工业革命的发源地和现有的高碳经济模式的开创者,深刻认识到自己在气候变化过程中应该负有的历史责任,所以率先在世界上高举发展低碳经济的旗帜,成为发展低碳经济最为积极的倡导者和实践者。
2003年,前首相布莱尔代表了题为《我们未来的能源—创建低碳经济》的白皮书(DTI2003),宣布道2050年英国能源发展的总体目标是从根本上把英国变成一个低碳国家。按照《京都议定书》的承诺,2012年欧盟温室气体要在1990年的基础上减排8%,英国表示愿意为欧盟成员国在温室气体减排方面承担更多的责任,在欧盟内部的“减排量分担协议”中英国承诺减排12.5%,比平均减排8%的目标高出4.5个百分点。不仅如此,英国政府进一步表示,力求在2010年减排主要温室气体—二氧化碳20%,2050年减排60%。 意大利政府主要通过节能减排的政策和措施及技术开发来影响国家的经济政策和经济发展。
意大利能源的80%以上都依靠进口,因此,意大利更加注重可再生能源和新能源的开发和利用,伴随着《京都议定书》的实施、欧洲总体能源政策,以及世界能源市场变化带动低碳技术的开发。 德国政府作为发达的工业化国家,在能源开发和环境保护技术上处于世界前列。德国政府实施了气候保护高技术战略,将气候保护、减少温室气体排放等列入其可持续发展战略中,并通过立法和约束性较强的执行机制制定气候保护于节能减排的具体目标和时间表。
3.1 实施气候保护高技术战略
为实现气候保护的目标,从1977年起,德国联邦政府先后出台了5期能源研究计划。最新一期计划从2005年开始实施,以能源效率和可再生能源为重点,通过德国“高技术战略”提供资金支持。
3.2 提高能源使用效率,促进节约
3.3 大力发展可再生能源
3.4 减少二氧化碳排放 近10年来,法国高度重视并致力于减少二氧化碳等温室气体的排放,大力发展以核能为主题的再生能源和清洁能源,在工业、建筑、交通等领域节约能源,减少碳排放,取得了显著成效。
4.1 核电一马当先
法国的核电工业起步于一些国家对核电产生动摇的20世纪70年代,近30年来,法国核电工业发展十分迅速,与美国、日本构成了世界核电工业三强。
4.1.1 技术先进,布局合理
4.1.2 安全措施护航
4.1.3 成功的“一体化”运作模式
4.1.4 未来核电发展计划
4.2 鼓励“无碳化”绿色能源发展
出于长远考虑,法国政府近年来一直通过出台投资贷款、减免税收、保证销路、政府定价等各种政策措施,鼓励发展各种绿色能源。 丹麦在风力发电、秸秆发电、超超临界锅炉等可再生能源和清洁高效能源技术方面创造了独特的经济,丹麦成为了举世公认的减少二氧化碳并将能源问题解决得最好的国家之一,走上了一条能源可持续发展之路。
5.1.1 领先世界的风力发电
丹麦是有400多个小岛的岛国,风力资源非常丰富,在利用风能方面处于世界领先水平。丹麦是世界上首个使用风能的国家。根据丹麦能源署的统计,到2007年为止,在丹麦电网中,风电所占比重已经达到21.22%--欧盟确立的2020年实现20%可再生能源发电的目标,丹麦已提前十年实现。
5.1.2 太阳能技术的研发应用
多年来,丹麦致力于研发提高太阳能效率的相关技术。至今丹麦已有3万多个太阳能加热站,主要用于居民家用热水和空间加热。
5.1.3 秸秆燃烧发电
丹麦是最早利用秸秆发电的国家。为建立清洁发展机制,减少温室气体排放,丹麦政府很早就加大了生物能和其他可再生能源的研发和利用力度。丹麦的BWE公司率先研发了秸秆生物燃烧发电技术,迄今在这一领域仍是世界最高水平的保持者。
5.1.4 先进的低碳产业 美国虽没有加入《京都协定书》,但近20年来,美国十分重视节能减碳。美国于1990年实施《清洁空气法》,2005年通过《能源政策法》,2007年7月美国参议院提出了《低碳经济法案》。
2.1 改造传统高碳产业,加强低碳技术创新
2.2 应用市场机制与经济杠杆,促使企业减碳
2.3 美国清洁能源与安全法案
2.3.1 清洁能源
2.3.2 能源效率
2.3.3 减少温室气体排放
2.3.4 迈向清洁能源型经济 巴西是世界上排放二氧化碳最多的国家之一。面对电力短缺的严峻形势和执行《京都议定书》规定的温室气体减排任务,巴西近年来加快发展清洁能源,节能减排,推进低碳经济的发展,并取得明显成效。
3.1 走在世界前列的地上植物“石油”
3.2 风电:巴西的有一个发展目标
3.3 抢救亚马逊森林
3.4 碳信用额机制点石成金
1、风力发电。
2、桔杆发电和供热。
3、中心沼气厂。
4、生物乙醇。
5、氢气和甲醇。