歐必特官網(wǎng) 發(fā)布日期:2022-03-23 閱讀次數(shù):17766
英文原標(biāo)題:The jump to pumps: how Finland found an answer to heating homes
作者:Rapid Transition Alliance Staff
出版:Rapid Transition Alliance
以下為中文翻譯:
如何在不依賴化石燃料的情況下為家庭和工作場(chǎng)所供暖是快速轉(zhuǎn)向零碳經(jīng)濟(jì)的更艱巨的挑戰(zhàn)之一。
在歐盟 (EU) 內(nèi),供暖行業(yè)是能源和碳密集度最高的行業(yè),占?xì)W盟能源需求總量的近 50%,其中 75%
是通過燃燒化石燃料來滿足的。2017 年在全球范圍內(nèi),只有 10% 的熱量需求得到了可再生能源的滿足。但是,當(dāng)英國(guó)宣布打算 拆除家用燃?xì)忮仩t時(shí),在寒冷的斯堪的納維亞半島,芬蘭展示了一種鮮為人知的
可再生能源技術(shù)——熱泵的非凡潛力。
個(gè)別住戶很早就確定了這項(xiàng)技術(shù)的適用性,并投資于相互學(xué)習(xí)。當(dāng)政府法規(guī)趕上并開始通過立法支持該
技術(shù)時(shí),市場(chǎng)已經(jīng)很發(fā)達(dá),當(dāng)?shù)氐墓┡こ處熞蚕鄬?duì)熟練。這說明了許多其他國(guó)家/地區(qū)將面臨的一個(gè)
問題——工程師和安裝人員擁有足夠的知識(shí),使供暖快速過渡成為可能。
芬蘭歷史上一直依靠燃燒生物質(zhì)和石油來取暖,這是一個(gè)人口相對(duì)較少、人口稀少和森林大的國(guó)家。1970 年,其 90% 的空間供暖供應(yīng)來自木材和石油。然而,到 2012 年,供暖供應(yīng)結(jié)構(gòu)幾乎無法辨認(rèn)。
區(qū)域供熱,即熱量通過絕緣管道網(wǎng)絡(luò)從集中源傳輸?shù)蕉鄠€(gè)建筑物,占供應(yīng)結(jié)構(gòu)的 40%,其中電力提供 21%,生物質(zhì) 21%,石油 11%,熱泵 6%,以及天然氣僅占 1%。
盡管監(jiān)管推動(dòng)了這種轉(zhuǎn)變的規(guī)模,但個(gè)體家庭也發(fā)揮了關(guān)鍵作用。在芬蘭購(gòu)買和安裝熱泵的巨額
投資大部分來自使用自己現(xiàn)金的普通房主,政府支持有限或沒有。1990年代初期,空氣源熱泵開始從
瑞典引進(jìn),技術(shù)成功,政府支持市場(chǎng)。芬蘭國(guó)家熱泵協(xié)會(huì) (SULPU) 于 1999 年由熱泵企業(yè)家和熱泵
研究人員在政府能效機(jī)構(gòu) Motiva 的支持下成立。這位企業(yè)家的目標(biāo)是到 2020 年在芬蘭銷售 100
萬臺(tái)熱泵,但到 2000 年,市場(chǎng)仍然很小——大約只有 10-15 家熱泵經(jīng)銷商。他們?nèi)匀灰蛉狈ε嘤?xùn)
而受到阻礙,
然而,通過 SULPU 實(shí)踐知識(shí)的有機(jī)增長(zhǎng)導(dǎo)致安裝培訓(xùn)和標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè) 2000 年代不斷改進(jìn),提高
了該行業(yè)的聲譽(yù)并導(dǎo)致銷售額增加?;ヂ?lián)網(wǎng)帶來了以用戶為主導(dǎo)的在線熱泵論壇,用戶和安裝人員在
此交流知識(shí),在信任的環(huán)境中產(chǎn)生巨大的影響。這些在線論壇在表明熱泵適用于芬蘭寒冷氣候和開發(fā)
以用戶為主導(dǎo)的創(chuàng)新方面發(fā)揮了特別重要的作用。2009 年,芬蘭終于被歐洲熱泵協(xié)會(huì) (EHPA) 的質(zhì)
量控制委員會(huì)接受,成立了自己的國(guó)家質(zhì)量委員會(huì)以確保標(biāo)準(zhǔn)的一致性。SULPU 收集芬蘭國(guó)家統(tǒng)計(jì)局
也使用的部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),已報(bào)告銷售額同比穩(wěn)步增長(zhǎng)。2018年,SULPU數(shù)據(jù)顯示,70%的新建小戶
型選擇熱泵,每年約有5000臺(tái)燃油鍋爐更換熱泵。
從外部熱源(空氣、水、地?zé)崮艿?轉(zhuǎn)換能量的熱泵在過去十年中增長(zhǎng)尤其強(qiáng)勁——當(dāng)用于驅(qū)動(dòng)它們
的能源來自可再生能源時(shí),它們變得低碳。芬蘭熱泵的總能量輸出目前約為 10 TWh,可滿足芬蘭住宅
和商業(yè)建筑存量約 15% 的供暖需求。僅在 2018 年,銷售額就增長(zhǎng)了 22%,投資超過 10 億歐元,
安裝了 75,000 臺(tái)熱泵。這意味著一個(gè)擁有約 270 萬戶家庭的國(guó)家擁有 100 萬臺(tái)熱泵。自 2000 年
以來,芬蘭家庭用于取暖的能源量相應(yīng)下降了約 15%。
在芬蘭,熱泵更有廣泛性和相關(guān)性
芬蘭熱泵技術(shù)的快速部署和安裝特別有趣,因?yàn)榻ㄖ械臒崃棵撎紝?duì)于工業(yè)化國(guó)家來說仍然是一個(gè)
難題,否則實(shí)現(xiàn)凈零碳排放將只是一個(gè)夢(mèng)想。在供暖方面(而不是純粹的制冷,這是另一種能源密集型
行動(dòng)),這一挑戰(zhàn)在北歐最為明顯,那里現(xiàn)有的大型天然氣網(wǎng)絡(luò)和陳舊的建筑存量相結(jié)合,造成了需要
大量投資、規(guī)劃和強(qiáng)大技能的情況修復(fù)的基礎(chǔ)。
例如,英國(guó)的供暖在包括工業(yè)用途在內(nèi)的碳排放總量中占 37%,其中 17% 可歸因于建筑物的供
暖和制冷,13-14% 可歸因于住宅的供暖。只有 5% 的家庭擁有低碳供暖,其中 85%(2450 萬個(gè)
家庭)仍然以天然氣為主。同一項(xiàng)研究顯示,48% 的調(diào)查樣本聲稱他們不知道他們的燃?xì)忮仩t有環(huán)境
成本。
在全球范圍內(nèi),熱泵僅占建筑物供暖的 3% 左右,這突顯了在打破化石燃料在供暖行業(yè)的主導(dǎo)地
位方面面臨的挑戰(zhàn)的規(guī)模。芬蘭的例子是有先見之明的,因?yàn)樗故玖嗽谶m當(dāng)水平的鼓勵(lì)、監(jiān)管、財(cái)
政激勵(lì)和財(cái)政政策的情況下,低碳供暖方案的推出是如何發(fā)生的。熱泵僅占建筑物供暖的 3% 左右,
這突顯了在打破化石燃料在供暖行業(yè)的主導(dǎo)地位方面面臨的挑戰(zhàn)的規(guī)模。芬蘭的例子是有先見之明的
,因?yàn)樗故玖嗽谶m當(dāng)水平的鼓勵(lì)、監(jiān)管、財(cái)政激勵(lì)和財(cái)政政策的情況下,低碳供暖方案的推出是如
何發(fā)生的。熱泵僅占建筑物供暖的 3% 左右,這突顯了在打破化石燃料在供暖行業(yè)的主導(dǎo)地位方面面
臨的挑戰(zhàn)的規(guī)模。芬蘭的例子是有先見之明的,因?yàn)樗故玖嗽谶m當(dāng)水平的鼓勵(lì)、監(jiān)管、財(cái)政激勵(lì)和
財(cái)政政策的情況下,低碳供暖方案的推出是如何發(fā)生的。
許多針對(duì)這個(gè)問題的低碳解決方案已經(jīng)得到證明并且今天已經(jīng)存在,但擴(kuò)大和安裝它們是問題所
在。其中一些問題是經(jīng)濟(jì)問題,例如在較小的、不太成熟的市場(chǎng)中價(jià)格太高而無法使熱泵可行。其他
與基礎(chǔ)設(shè)施有關(guān),例如在英國(guó),現(xiàn)有住房的能源效率如此之低,以至于大規(guī)模改造計(jì)劃是安裝熱泵的
先決條件。其他一些是歷史性的,例如在荷蘭等地,天然氣等所謂的傳統(tǒng)燃料占主導(dǎo)地位。這無數(shù)的
障礙強(qiáng)調(diào)需要一種適合當(dāng)?shù)貤l件的混合、靈活的方法。尋求提供一攬子解決方案的嚴(yán)格自上而下的措
施最終可能比具有本地意識(shí)的方法花費(fèi)更多,事實(shí)上,減慢過渡。這一論點(diǎn)可以適用于英國(guó),在英國(guó)
,自上而下的“毯子”全電動(dòng)或全氫脫碳加熱和冷卻方法的成本可能分別比本地意識(shí)高出兩倍或三倍半
。 ,靈活的方法逐地計(jì)劃。芬蘭提供了一個(gè)清晰的例子,說明如何通過政府提供更多的支持作用來創(chuàng)
建成熟的市場(chǎng)和產(chǎn)生大量的本地投資。
芬蘭的例子具有更廣泛的相關(guān)性,它揭示了其他國(guó)家快速轉(zhuǎn)型的潛在問題:低碳技能差距。安裝
近 100 萬臺(tái)熱泵不是一蹴而就的,也不是由一家公司完成的——它需要大量承包商、貿(mào)易商和供應(yīng)鏈
運(yùn)營(yíng)商來大規(guī)模完成。在許多國(guó)家,人們真正擔(dān)心的是——盡管政府投資、贈(zèng)款和激勵(lì)措施根據(jù)凈零
目標(biāo)來追求低碳選擇和技術(shù)——但實(shí)際實(shí)現(xiàn)它的技能基礎(chǔ)是有限的。因此,脫碳熱不僅僅是一種技術(shù)
修復(fù):它需要一種工業(yè)和職業(yè)方法,以發(fā)展制造能力、建立安裝技能基礎(chǔ)和創(chuàng)造專業(yè)。
歷史原因
芬蘭在 1970 年代的石油危機(jī)中被迫尋找替代技術(shù)。由于冬季漫長(zhǎng)而寒冷,芬蘭的供暖需求是歐
洲最高的國(guó)家之一,這使得供暖脫碳的挑戰(zhàn)更加緊迫。全國(guó)各地的天然氣網(wǎng)也非常有限,因此必須使
用替代的住宅供暖來源。熱泵適合該國(guó)相對(duì)便宜的電力和缺乏天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的許多偏遠(yuǎn)社區(qū),但此
時(shí)的質(zhì)量不可靠,它們?nèi)匀皇且环N利基技術(shù)。市場(chǎng)在 2000 年代才開始迅速擴(kuò)張,
芬蘭目前的目標(biāo)是到 2035 年實(shí)現(xiàn)碳中和——比英國(guó)、歐盟和韓國(guó)提前 15 年。這意味著它現(xiàn)在
擁有擴(kuò)大熱泵規(guī)模的有利政策環(huán)境以及其豐富的地?zé)崮苜Y源。與此同時(shí),SULPU 在向公眾和政策制定
者宣傳熱泵的好處、游說、開展調(diào)查和提供數(shù)據(jù)以支持轉(zhuǎn)型方面發(fā)揮了并將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
如今,熱泵已成為住宅和商業(yè)供暖的首選來源,受到實(shí)惠的價(jià)格、以服務(wù)為主導(dǎo)的新商業(yè)模式和
退稅的支持。2018年空氣源熱泵銷量4.7萬臺(tái),地源熱泵8000臺(tái),空氣源熱泵4000臺(tái),廢氣熱泵
3000臺(tái)。芬蘭大約 40% 的住房是獨(dú)立的,這使得安裝地源熱泵變得更加容易,因?yàn)槟仨氃谑彝?/p>
鋪設(shè)地下管道。獨(dú)立屋占芬蘭非工業(yè)初級(jí)熱泵輸出的85%,地源熱泵占總輸出的三分之一以上。熱
泵是電網(wǎng)需求側(cè)管理的絕佳手段,具有靈活性,能夠利用水量、建筑物、地?zé)峋忍卣髯鳛槟茉础?/p>
有利因素
芬蘭熱泵安裝速度驚人的增長(zhǎng)首先得益于地理和環(huán)境條件——這些可能使其繼續(xù)擴(kuò)張。當(dāng)前市場(chǎng)
以空氣源熱泵為主,但地源熱泵也扮演著主角:芬蘭有超過 100,000 口地?zé)峋偵疃冗_(dá) 20,000
公里——地球周長(zhǎng)的一半。這使得熱泵成為對(duì)工業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)商和房主有吸引力的投資,其資本回
報(bào)率在 10% 到 15% 之間。在芬蘭,電力也相對(duì)便宜,對(duì)于那些希望更換碳密集型供暖系統(tǒng)的房主
來說,這是一個(gè)明智的選擇。熱泵很受歡迎,因?yàn)樗鼈冃枰目臻g小且方便——不需要像油或木頭那
樣重新填充燃料。在住宅供暖和行為改變方面,研究表明,讓低碳選擇盡可能簡(jiǎn)單可以提高吸收率,
利用消費(fèi)者“隨波逐流”的自然傾向。
該國(guó)穩(wěn)健的政策環(huán)境提供了幫助,一系列能源效率、減排和支持建筑法規(guī)政策。廣泛的政府政策
、目標(biāo)和稅收越來越鼓勵(lì)從 2000 年左右開始從基于化石燃料的供暖系統(tǒng)轉(zhuǎn)向可再生能源,包括 2005 年、2008 年、2013 年和 2017 年的國(guó)家氣候和能源戰(zhàn)略。自 2011 年以來,化石燃料稅收增加了兩倍
(稅收2004 年至 2017 年間取暖油成本增加了一倍多),并且國(guó)家建筑規(guī)范 (SRMK) 提供了嚴(yán)格的能
源性能標(biāo)準(zhǔn),其中包括建筑物的供熱。
自 2014 年以來,每個(gè)新房都必須安裝熱泵,而政府補(bǔ)貼最多可覆蓋轉(zhuǎn)換成本的 20%:此外,
家庭裝修成本的 45%-60%,擴(kuò)建和熱泵裝置可以免稅。這也有助于在勞動(dòng)力市場(chǎng)內(nèi)培養(yǎng)綠色建筑技
能,目前估計(jì)有 3000 人在該行業(yè)就業(yè)。由于早期采用、通過在線論壇進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)學(xué)習(xí)以及國(guó)家熱泵
協(xié)會(huì) (SULPU) 的成立,出現(xiàn)了一個(gè)準(zhǔn)備好的、自我啟動(dòng)的市場(chǎng),盡管政府創(chuàng)造了有利條件。
因此,安裝的培訓(xùn)和標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè) 2000 年代得到改善,提升了該行業(yè)的聲譽(yù),增加了本土創(chuàng)新并
導(dǎo)致銷售額增加。其專業(yè)知識(shí)的深度和廣度隨后能夠發(fā)展成為一個(gè)全面的產(chǎn)品和安裝人員網(wǎng)絡(luò),并由
受信任的認(rèn)證計(jì)劃覆蓋。估計(jì)有 3000 人現(xiàn)在在該部門工作。由于早期采用、通過在線論壇進(jìn)行點(diǎn)對(duì)
點(diǎn)學(xué)習(xí)以及國(guó)家熱泵協(xié)會(huì) (SULPU) 的成立,出現(xiàn)了一個(gè)準(zhǔn)備好的、自我啟動(dòng)的市場(chǎng),盡管政府創(chuàng)造
了有利條件。因此,安裝的培訓(xùn)和標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè) 2000 年代得到改善,提升了該行業(yè)的聲譽(yù),增加了本
土創(chuàng)新并導(dǎo)致銷售額增加。其專業(yè)知識(shí)的深度和廣度隨后能夠發(fā)展成為一個(gè)全面的產(chǎn)品和安裝人員網(wǎng)
絡(luò),并由受信任的認(rèn)證計(jì)劃覆蓋。估計(jì)有 3000 人現(xiàn)在在該部門工作。
由于早期采用、通過在線論壇進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)學(xué)習(xí)以及國(guó)家熱泵協(xié)會(huì) (SULPU) 的成立,出現(xiàn)了一個(gè)
準(zhǔn)備好的、自我啟動(dòng)的市場(chǎng),盡管政府創(chuàng)造了有利條件。因此,安裝的培訓(xùn)和標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè) 2000 年代
得到改善,提升了該行業(yè)的聲譽(yù),增加了本土創(chuàng)新并導(dǎo)致銷售額增加。其專業(yè)知識(shí)的深度和廣度隨后
能夠發(fā)展成為一個(gè)全面的產(chǎn)品和安裝人員網(wǎng)絡(luò),并由受信任的認(rèn)證計(jì)劃覆蓋。盡管政府創(chuàng)造了有利條
件,但還是出現(xiàn)了自啟動(dòng)市場(chǎng)。
因此,安裝的培訓(xùn)和標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè) 2000 年代得到改善,提升了該行業(yè)的聲譽(yù),增加了本土創(chuàng)新并
導(dǎo)致銷售額增加。其專業(yè)知識(shí)的深度和廣度隨后能夠發(fā)展成為一個(gè)全面的產(chǎn)品和安裝人員網(wǎng)絡(luò),并由
受信任的認(rèn)證計(jì)劃覆蓋。盡管政府創(chuàng)造了有利條件,但還是出現(xiàn)了自啟動(dòng)市場(chǎng)。因此,安裝的培訓(xùn)和
標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè) 2000 年代得到改善,提升了該行業(yè)的聲譽(yù),增加了本土創(chuàng)新并導(dǎo)致銷售額增加。其專
業(yè)知識(shí)的深度和廣度隨后能夠發(fā)展成為一個(gè)全面的產(chǎn)品和安裝人員網(wǎng)絡(luò),并由受信任的認(rèn)證計(jì)劃覆蓋。
芬蘭熱泵市場(chǎng)的勢(shì)頭正在產(chǎn)生各種創(chuàng)新和顛覆性的商業(yè)模式,這些模式可能會(huì)進(jìn)一步加快安裝
速度。例如,“熱泵熱銷模式”,通常稱為服務(wù)模式,涉及服務(wù)提供者為熱泵付費(fèi),然后將供暖作為服
務(wù)提供??蛻舭丛戮退麄兪褂玫哪茉撮_具發(fā)票,所有維護(hù)工作均由服務(wù)提供商處理。這種模式特別適
用于業(yè)主可能不太可能自己投資的服務(wù)式公寓樓、公共住宅區(qū)和商業(yè)辦公空間。
時(shí)間線整理
1970 年,芬蘭 90% 的供暖供應(yīng)來自木材和石油。該國(guó)在 1970 年代的石油危機(jī)中被迫早期專
注于熱泵技術(shù),但質(zhì)量不可靠,他們?nèi)匀皇且粋€(gè)小眾的概念。
1990年代初期,空氣源熱泵開始從瑞典引進(jìn),技術(shù)成功,政府支持市場(chǎng)。
芬蘭國(guó)家熱泵協(xié)會(huì) (SULPU) 于 1999 年由一位熱泵企業(yè)家和一位熱泵研究員在政府能效機(jī)構(gòu)
Motiva 的支持下成立,但到 2000 年市場(chǎng)仍然很小,只有大約 10-15 個(gè)熱泵經(jīng)銷商.
2000 年代初,隨著一系列建筑法規(guī)的出臺(tái),芬蘭熱泵市場(chǎng)的增長(zhǎng)開始加快。建筑法規(guī)的變化
(2003 年、2007 年、2010 年、2012 年)意味著建筑行業(yè)面臨著越來越高的絕緣和能效法規(guī)。
歐盟法規(guī),如 2010 年建筑能源性能指令 (EPBD) 和 2012 年能源效率指令,在更高的建筑標(biāo)
準(zhǔn)方向上增加了權(quán)重。到 2012 年,供熱供應(yīng)結(jié)構(gòu)幾乎面目全非,區(qū)域供熱占 40%,電力占 21%,
生物質(zhì)能占 21%,石油占 11%,熱泵占 6%,天然氣占 1%。僅在 2018 年,銷售額就增長(zhǎng)了 22%, 投資超過 10 億歐元,安裝了 75,000 臺(tái)熱泵。
芬蘭的 270 萬戶家庭擁有超過 100 萬臺(tái)熱泵。自 2000 年以來,芬蘭家庭的取暖消費(fèi)量相應(yīng)下
降了約 15%。安裝退稅和鼓勵(lì)安裝不同類型熱泵的信息措施 (2000) – 家庭裝修和擴(kuò)建的勞動(dòng)力成
本的 45% 至 60% 可以免稅。
芬蘭目前的目標(biāo)是到 2035 年實(shí)現(xiàn)碳中和——比英國(guó)、歐盟和韓國(guó)提前 15 年。
芬蘭熱泵的總能量輸出目前約為 10 TWh,可滿足芬蘭住宅和商業(yè)建筑存量約 15% 的供暖需求。
研究表明,30 億歐元的初始支出可以使 10,000 個(gè)額外公寓樓(容納近 100,000 名芬蘭人)中
的熱泵每年額外增加 5 TWh 的無排放熱量,并從該國(guó)的碳足跡中減少數(shù)百萬噸的碳排放。
啟發(fā)
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的非正式學(xué)習(xí)有助于傳播新的低碳技術(shù)。 通過將國(guó)家主導(dǎo)的參數(shù)設(shè)置與自下而上的創(chuàng)新
和企業(yè)相結(jié)合,可以從鄰居和其他人的成功中學(xué)習(xí)并迅速創(chuàng)造一個(gè)積極的監(jiān)管環(huán)境,并提供財(cái)政激勵(lì)
。如果政府為他們提供便利,消費(fèi)者可以提供幫助。
清潔能源解決方案需要根據(jù)一個(gè)地區(qū)的自然優(yōu)勢(shì)量身定制 ——不同的技術(shù)和不同的可再生能源平
衡將最適合不同的國(guó)家和地區(qū)。
與大規(guī)模集中式能源系統(tǒng)相比,混合規(guī)模的可再生技術(shù)可以創(chuàng)造相對(duì)更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。 但這也意
味著您需要通過主要培訓(xùn)計(jì)劃建立技能基礎(chǔ),以提供低碳熱量——沒有它,熱泵將仍然是一個(gè)夢(mèng)想。
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