歐洲能效技術(shù)進(jìn)展

付學(xué)謙，李國棟，劉翠勉

（華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，北京 102206）

全球范圍內(nèi)能源挑戰(zhàn)的規(guī)模和廣度都是巨大的。2007年到2030年，全球一次能源需求量會以每年1.5%的速度增長，從1.2×1010t油當(dāng)量增長到1.68×1010t油當(dāng)量，總體增幅達(dá)40%。到2030年，世界電力需求預(yù)計會以每年2.5%的速度增長［1］。2009年，歐盟新增的電力裝機(jī)容量是25 963MW，截至2009年底歐盟累計電力裝機(jī)容量820 606MW，風(fēng)電累計裝機(jī)容量達(dá)到74 767MW，約占全球風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘康囊话?，其中海上風(fēng)電累計裝機(jī)容量2 061MW，陸上風(fēng)電裝機(jī)容量72 706MW。風(fēng)電裝機(jī)容量約占其全部發(fā)電裝機(jī)容量的9.1%，發(fā)電量約占其全部發(fā)電量的3.5%。

歐洲能源政策的制定主要有以下3個目的［2］：①提高能源供應(yīng)的安全性；②擴(kuò)展有競爭性的能源市場；③減小能源生產(chǎn)、傳輸和使用對環(huán)境的影響。

這個目標(biāo)可以闡述為以下3個子目標(biāo)：①提高能效；②廣泛應(yīng)用可再生能源；③減少氣體排放，尤其是二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物的排放量。

節(jié)能被稱為零消耗生產(chǎn)能源。節(jié)能減排是節(jié)約能源資源，降低生產(chǎn)生活成本，減輕經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人類生存環(huán)境的不利影響，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的長久之策。

1 挑戰(zhàn)和潛力

在全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)與氣候變化談判進(jìn)展艱難的大背景下，歐盟計劃打造一個全新的能源戰(zhàn)略。歐盟委員會警告稱：“經(jīng)濟(jì)危機(jī)帶來的不確定性打斷了許多能源項目，并造成了能源技術(shù)發(fā)展的延緩。”

歐盟制定的應(yīng)對氣候問題的目標(biāo)是“2020年溫室氣體排放量相對于1990年減少20%，同時使最終能源消費(fèi)的20%為可再生能源”，為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，能源消費(fèi)效率就必須提高20%。

歐洲已經(jīng)開始了一項雄心勃勃的計劃，到2020年減少其能源消耗的20%，以減少其對進(jìn)口石油和天然氣的依賴，同時每年削減約100萬億歐元的能源支出。

歐洲每年消耗的能源中有20%被浪費(fèi)掉。節(jié)約能源，有助于歐洲解決氣候變化、日益增長的礦物燃料消費(fèi)問題，減輕礦物燃料對進(jìn)口的依賴。德國公布的最新調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，歐盟27國電梯的年耗電量高達(dá)1.8 TWh，合理應(yīng)用節(jié)能措施能令電梯耗電量減半。

一些歐盟成員國正在逐步實施需求側(cè)管理行動。有足夠的理由證明迫切需要提高能效，最主要的原因是為了達(dá)到京都議定書的減排目標(biāo)［3］。

2 歐洲的節(jié)能行動

歐洲各國通過政府的各項節(jié)能政策、交通節(jié)能措施和改變?nèi)藗兩罘绞降仁侄?，從各個方面進(jìn)行節(jié)能。歐盟27個成員國長期以來是全球節(jié)能減排的踐行者和《京都議定書》的積極推動者，以下是歐盟已經(jīng)采取的一系列節(jié)能措施。

（1）2002年：建筑物能效指令。提出計量建筑物能耗的方法，規(guī)定新建筑物最低能效標(biāo)準(zhǔn)，建立建筑物能源標(biāo)識制度。

（2）2003年：歐洲委員會完成了一項為期2年的節(jié)能研究項目，該研究結(jié)果被歐洲委員會指定成為一條指令。

（3）2004年：推動“供熱供電結(jié)合”的指令。

（4）2005年：歐盟委員會出臺了關(guān)于能源效率的綠皮書，并制定了到2020年節(jié)能20%的目標(biāo)。歐洲議會和理事會公布了關(guān)于制定能耗產(chǎn)品環(huán)保設(shè)計要求框架的指令2005/32/EC。

（5）2006年：歐盟委員會發(fā)布了“終端能效和能源服務(wù)指令”，以推進(jìn)能效政策和能源服務(wù)市場［4］。

（6）2007年：1月能源和氣候變化方案委員會強(qiáng)調(diào)把能效作為重點(diǎn)，并在2月提出了減少汽車排放二氧化碳的策略。3月，歐盟峰會要求委員會提出關(guān)于路燈照明和電燈泡的新措施。6月，歐盟成員國開始向委員會提交國家能源效率行動計劃，并作為能源終端使用效率和能源服務(wù)指令的一部分，委員會提供網(wǎng)站監(jiān)測行動計劃的提交。10月，委員會通過一個新的歐洲能源之星標(biāo)準(zhǔn)，對公共部門辦公設(shè)備采購的能效要求更為嚴(yán)格。

（7）2008年：委員會建議把高效節(jié)能措施作為第2屆能源戰(zhàn)略回顧的一部分。公布建筑物能效新指令；修訂家電能源標(biāo)簽指令。

（8）2009年：歐盟《委員會條例（EC）No244/2009，就非定向家用燈生態(tài)設(shè)計要求，執(zhí)行歐洲議會與理事會指令2005/32EC》正式生效［5］。歐盟發(fā)布?xì)W洲議會和理事會關(guān)于燃料效率及其它基本參數(shù)的輪胎標(biāo)簽的指令提案（COM（2008）779）。歐盟生態(tài)設(shè)計和能效標(biāo)識法規(guī)委員會通過了歐盟委員會提交的有關(guān)電冰箱、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)和電視機(jī)等產(chǎn)品的新能效標(biāo)識和生態(tài)設(shè)計要求的一系列提案。表1為燈泡能源標(biāo)簽等級，深綠色的A為最佳，紅色的G為最差。

電燈泡的標(biāo)簽表示相對產(chǎn)生相同流明標(biāo)準(zhǔn)白熾燈的電力消耗的等級。

A B C D E F G 20～50 50～75 75～90 90～100 100～110 110～125＞125

冰箱和冷柜的數(shù)值根據(jù)消耗和冷藏室容積計算，是代表能源效率指數(shù)而非千瓦時。表2為冰箱、冷柜的能源標(biāo)簽等級。

表2 冰箱、冷柜的能源標(biāo)簽等級 %

洗衣機(jī)的能效等級是用溫度為60℃時清洗6 kg棉質(zhì)衣物計算的。能效指標(biāo)是清洗每千克衣物消耗的千瓦時數(shù)。表3為洗衣機(jī)的能源標(biāo)簽等級。

表3 洗衣機(jī)的能源標(biāo)簽等級 %

洗碗機(jī)的能效是根據(jù)放置碗的數(shù)量計算的。表4為洗碗機(jī)的能源標(biāo)簽等級。

表4 洗碗機(jī)的能源標(biāo)簽等級%

汽車用每行駛1 km排放的二氧化碳克數(shù)計算能效。表5為汽車能源標(biāo)簽等級。

表5 汽車的能源標(biāo)簽等級%

（9）2010年：歐洲議會通過新的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，要求2020年后新建筑物必須“在實質(zhì)上達(dá)到碳中性”。歐盟委員會發(fā)布通報G/TBT/N/EEC/322，通報了家用洗碗機(jī)能源標(biāo)識條例草案。歐洲經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計劃（EERP）宣布實施。

（10）其他措施。電力和能源產(chǎn)品的稅收指令。

3 節(jié)能措施

在一個典型的歐洲國家，各種能源消耗占總能源消耗的比重如圖1所示［6］。

圖1 能量消耗比例

節(jié)能涉及各個方面，技術(shù)節(jié)能、經(jīng)濟(jì)節(jié)能和行為節(jié)能相互聯(lián)系，相互影響。

3.1 工業(yè)鍋爐

工業(yè)鍋爐的效率在80%～90%之間，這相當(dāng)于浪費(fèi)了大量購進(jìn)燃料。為減小損耗，應(yīng)該關(guān)注資本投資和維護(hù)。能源消費(fèi)嚴(yán)重影響鍋爐排放的大氣污染物，鍋爐排放的廢棄物應(yīng)該滿足相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)?？梢酝ㄟ^正確選擇燃料、燃燒器和輔助設(shè)備等可行措施提高鍋爐效率。如：①使用高性能的燃燒器；②采用高性能的燃燒控制系統(tǒng)；③減小輻射損失；④省煤器和預(yù)熱機(jī)通過排氣裝置和冷凝物回收熱量，節(jié)省燃料。

節(jié)省鍋爐5%～10%能量的投資一般可以在3年以內(nèi)收回。

3.2 交通運(yùn)輸行業(yè)節(jié)能

歐盟國家能源消耗產(chǎn)生的溫室氣體占總數(shù)的78%，交通運(yùn)輸業(yè)占其中的1/3。交通運(yùn)輸業(yè)能量消耗僅次于工業(yè)，具體在以下幾個方面進(jìn)行節(jié)能減排。

（1）優(yōu)化交通管理。歐洲大城市每年交通堵塞，造成的時間、燃料和其他損失相當(dāng)嚴(yán)重，歐盟推廣智能汽車路況系統(tǒng)緩解交通堵塞。

發(fā)展統(tǒng)一空中管制系統(tǒng)，以節(jié)省航空用油。2010年7月15日歐盟委員會在未附加任何條款的前提下批準(zhǔn)了英國航空與伊比利亞航空的合并計劃，同時還批準(zhǔn)了英航/伊航與美國航空在跨大西洋航線上組成合資公司的計劃。

（2）無論是從環(huán)境還是從經(jīng)濟(jì)角度考慮，使用氫燃料都是交通運(yùn)輸行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最可行的選擇之一。

（3）進(jìn)行汽車改造。2010年4月28日歐盟委員會提出了一項鼓勵發(fā)展清潔能源汽車和節(jié)能汽車的戰(zhàn)略，以達(dá)到實現(xiàn)低碳排放和提高汽車發(fā)動機(jī)效率的目的。

（4）立法。歐盟輪胎標(biāo)簽的指令法案目的是讓燃料效率高、安全性高的輪胎占有更大的市場。

3.3 家庭節(jié)能

關(guān)于家庭節(jié)能，只需對平時消耗能源的習(xí)慣稍加注意就可以達(dá)到節(jié)能的目的。

（1）把恒溫箱的溫度調(diào)低1℃，可以使消耗的能源節(jié)省5%～10%。

（2）采用散熱器溫控閥控制房間溫度。

（3）對冰箱和冰柜定期除霜，保證高效運(yùn)行；打開冰箱門和冰柜門1min，需要3min去回復(fù)到設(shè)定溫度，因此應(yīng)及時關(guān)閉冰箱和冰柜門。

（4）關(guān)掉不使用的電腦、電視和DVD播放機(jī)，待機(jī)模式會繼續(xù)消耗電能。

（5）做飯時蓋上鍋蓋可以節(jié)省一半的能源。

（6）離開房間時關(guān)閉電燈。

（7）使用節(jié)能電器，如：節(jié)能燈泡，其用電量不足普通燈泡的1/4，壽命大于普通燈泡的15倍。

（8）電梯節(jié)能。電梯等待時熄燈和應(yīng)用高效發(fā)動機(jī)等節(jié)能部件。

（9）英國每年從3月底開始實行夏令時，有效利用日照時間。

（10）英國政府將實施百萬“綠色住宅”建筑計劃。

4 結(jié)論

節(jié)能是目前經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，歐洲國家非常重視產(chǎn)品的節(jié)能問題，其中的一些具體政策值得中國借鑒。以下是一些重要的結(jié)論：

（1）在許多領(lǐng)域，如：能源供應(yīng)、運(yùn)輸?shù)确矫妫?jié)能仍有很大的挖掘空間。

（2）通過立法構(gòu)建節(jié)能保障體系，如：關(guān)于建筑節(jié)能的立法應(yīng)該得到加強(qiáng)。

（3）有關(guān)能效政策的審核應(yīng)考慮到可能的資金來源。

（4）提高全民節(jié)能意識。歐洲民眾注重在日常生活中節(jié)能的做法對缺乏能源的中國來說是一個很好的示范。

（5）在提高能效方面有一系列的政策引導(dǎo)，通過財政補(bǔ)貼推廣節(jié)能減排。

［1］ International Energy Agency.World energy outlook 2009［M］.Paris：Organization for Economic Cooperation and Development，2009.

［2］ Wadysaw Mielczarski.Energy efficiency and quality in the European energy policy［C］.EPQU：10thInternational Conference on DigitalObject Identifier，2009.

［3］ Ana C Lopes，Aníbal T de Almeida.Promotion ofenergy-efficiency in the electricity sector in restructuring mar-kets—the Portuguese case［J］.IEEE PESDigital Object Identifier，2004（3）：1813-1818.

［4］ 秦海巖，張華，李承曦.歐洲的節(jié)能量認(rèn)證機(jī)制［J］.節(jié)能與環(huán)保，2010（6）：25-28.

［5］ 黃漩.歐盟節(jié)能燈最新能效要求分析［J］.標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2009（6）：46-49.

［6］ International Energy Agency.World energy outlook 2006［M］.Paris：Organization for Economic Cooperation and Development，2006.

（本欄責(zé)任編輯 孫晶）