云德:德国生物能源第一村探秘

  • 来源:环境与生活
  • 关键字:云德,生物能源,可再生能源
  • 发布时间:2015-03-04 12:12

  用电用能全是咱村里产

  2014年7月,德国一个叫做“云德”(Jühnde)的小村庄,从全德竞争者中脱颖而出,成为“创意国度优秀地标”大赛的赢家。而云德赢得大奖的理由,是由于它早在2005年就成了德国的第一个生物能源村,为欧洲乃至世界提供了一个绿色的乡村能源供给解决思路。让我们一起来看看云德村是怎样在能源生产和消费上独辟蹊径,不靠市政供电,每年减少3000多吨碳排放的吧。

  默默无闻小村庄的秘密

  云德是一个风光旖旎的小村落,地处德国中部的下萨克森州(Lower Saxony)。从历史上看,10世纪起,云德一带就有了城堡,在其后的几百年间,城堡被战火焚毁又被重建。除此之外,云德没有在史书中留下什么显赫的记载。如今的来访者们放眼望去,村庄的主体建筑中还保留着部分始建于17至19世纪的半木结构房屋。村北有一大片郁郁葱葱的橡树林,那是1920年当地为纪念第一次世界大战而种植的。

  如今的云德村约有750名居民,200栋建筑,饲养着大约500头奶牛和150头猪。附近有1300公顷耕地,还有800公顷的森林。乍看起来,它和许多德国村落区别不大。但是如果稍加仔细观察,你就会发现,这并非一个默默无闻的小村子,这里常年有着络绎不绝的来自世界各地的参观来访者,他们有着一个共同的目的:向云德取经,学习和交流生物能源村建设的经验和诀窍。

  关于什么是生物能源村,德国哥廷根大学可持续发展合作中心 (IZNE) 给出了他们的理解。该中心认为,生物能源村的核心,是在一个村庄中建立和使用以生物能源 (沼气为主) 为燃料的供暖和供电系统,这些生物能源应取自当地的农业和林业资源,经燃烧后可以满足村庄的电力和热能需求;村庄应能在不借助外部输入电力的情况下实现能源自给,村庄盈余的电力还可以通过输电线送到其他需要电力的地区。相比太阳能和风能等可再生能源,生物能源有着当地取材、便于储备和利于人工调节等优势,尤其适合乡村地区使用。我们可以看出,生物能源村庄的理念立足于可持续发展,这在化石燃料日益紧缺和气候变化形势严峻的当下,非常有价值。

  生物能村庄的概念看起来颇有吸引力,但这个美好的构想是如何在云德变成现实的呢?

  村民筹资要搞生物能源村

  罗马的建立非一日之功,云德的生物能源之路也经过了长时间的酝酿和准备。项目所需的技术和资金支持是大问题,为此村民们颇费了些周折。好消息是,邻近的哥廷根大学可持续发展合作中心愿意为村庄提供技术指导和保障。由于资金数额较大,村民们决定自筹和争取政府和银行的支持。

  2001年1月,云德召开了村民大会,商讨建设大计。2002年10月,约有75%的村民同意出资参与生物能源村建设,并签署了有关合同。2004年10月,村民们成立了合作社,该机构对于投资等事务具有决策权。在项目规划阶段所需的51.2万欧元中,签署合同的村民自筹了5.2万欧元,联邦消费者保护、营养和农业部提供了38.2万欧元,还有欧盟“领导+”计划提供的7.8万欧元。按照欧盟的农村建设计划,农村地区的建设项目以“领导+”的方式,由地方社会团体联合机构主持制定规划后,能够获得和使用“欧洲农业农村基金”。

  2004年11月,云德的生物能源村项目进入实施阶段,这一阶段投入的资金高达756万欧元,村民们自筹资金70万欧元,复兴信贷银行提供了476万欧元的低息贷款,政府基金提供了210万欧元。经过近1年的施工,2005年9月,生物能源村项目胜利完工,村民们开始享受劳动成果了!

  生物能源全靠就地取材

  我们先来看看生物能源的原材料来源是怎样就地取材的。乡村丰富的农作物提供了很好的能源原材料,云德每年送往村庄发电厂的能源作物约有1万吨,这些作物大多是麦类、玉米和向日葵等,生产这些作物占用了村庄15%的耕地。云德的奶牛和猪等牲畜每年贡献了大约9000立方米的液态粪肥,这些粪便的收集和利用,不但减少了村庄的气味和环境污染,更为发电厂提供了优质的发酵原料,具有规模经济效益。

  我们再来看看生物能源是怎样生产出来的。他们采用的是集中发酵,热电联产的模式:能源作物先送到发电厂高6米、容积4800立方米的贮藏室,粪肥送到容积300立方米的地下储藏罐,然后送入高8米、容积3000立方米的发酵室,进入厌氧发酵环节,产生高质量的沼气(甲烷)。沼气进入旁边的发电机组,燃烧后输出电力。发电机组排出的冷却水和废气中的热量用热回收装置回收后,再通过热水管道送到村民家中。

  这个同时输出电力和热能的工艺过程,就是热电联产。云德村发电机组热电联产的功率约有700千瓦。村庄每年自用电力约有200多万度,实际发电总量约为400多万度,盈余的电力通过线路输入公共电网,为村庄赚钱。而发酵过程的副产品和残留物收集后,被当做肥料还田。真是一点东西也不糟践。

  村民的投入尽数收回

  我们再来看看生物能源的入户方式:专线入户。电力入户很方便,通过电线即可,热水管道则要专门铺设。为了向分散在全村的145栋房屋送暖,云德在全村铺设了供暖管线约5500米,水温保持在85℃。村民被说服放弃了家中原来不环保的取暖设施,直接利用输入的热水,从此告别老式的取暖锅炉。连续几年的供电和供暖之后,经济效益十分可观,签署合同的村民已经将前期投入的资金全部收回。

  那么,云德的生物能源能保障稳定供给吗?答案是肯定的。绿色能源供给的后顾之忧,在于能否保证稳定不中断的能源供应。云德虽然具有较充足的能源作物,但是不排除发电和供暖设备发生故障,为此村庄做了充分准备:备有一座烧木片的锅炉和一座烧燃油的锅炉。村民们每年从村庄森林中收获350吨木材,粉碎成木片后,利用热电联产的热量进行烘干,以备锅炉在严寒和原料短缺季节取得能源。如果发电厂和烧木材的锅炉都发生了故障,那么最后一个备份方式启动——使用传统燃油作燃料的旧式锅炉开始工作应急。

  如果说生物能源村项目在技术环节上还应有什么进一步改进之处的话,那就是村庄的热能需求随季节变化而剧烈波动,譬如热能在夏季的利用率明显低于冬季,从而使得热电厂维持经济运行非常困难。如何能更充分有效地利用能源,应该是云德以后着力解决的一大问题。

  每年减排三千多吨二氧化碳

  云德用自身的建设经历证明,在进行了详尽的可行性研究和有效的商业计划后,一个村庄利用当地的农业和林业资源实现生物能的自给自足,是完全可能的。云德的生物能源村项目每年可减排3300吨二氧化碳,节省燃油40万升,环境、生态和社会效益十分明显,因此自建成后获得了很多荣誉,成为全球能源界瞩目的焦点,吸引了来自世界各地的代表团来到云德。2014年7月,云德从全德竞争者中脱颖而出,成为“创意国度优秀地标”大赛的赢家。

  2014年9月19日晚上,云德2014年度股东大会在弗里德里希-吟游诗人大厅举行。

  云德村的发言人埃克哈德·范美尔在谈到生物能村庄能够高效利用可再生能源时,认为完美的项目离不开各方面的支持:要有可资利用的可再生资源;要有知识界(大学和工程师们)的智力支持;要有足够的资金进行可行性研究和建设;要对村民进行动员;要有地方经济顾问和政治家的支持和宣传等。争取大多数村民的理解、支持,建立具有民主协商机制和决策职能的合作社,显得尤其重要。初期入股1500欧元的村民,在合作社中拥有投票权,大家定期协商,共商村庄发展大计。

  德国有了几十个“云德”

  2013年7月的《华尔街日报》载文称,目前,在德国已经有92座村庄实现了能源自给自足,另有350座村镇已经或正在建设这种能源模式。

  比如巴登·符腾堡州的毛恩海姆,约有400名居民,148栋房屋等建筑。该村2006年开始运作生物能源项目,建设了和云德相似的沼气设施和燃烧生物质原料的取暖系统,但在备份设施上,该村使用了太阳能系统。据估计该村每年实现二氧化碳减排约有900吨。

  还有约900名居民的布罗伊贝格村,该村的生物能源村项目始于2005年。在黑森州和奥登瓦尔德县以及德国复兴信贷银行三方的支持下,布罗伊贝格村筹集了320万欧元的资金,历经15个月完成了项目。2008年8月,900名村民们和1200名当地学生开始享受生物能源村项目带来的福利:热电联产厂通过燃烧碎木块为155个家庭和个学校(有体育馆和游泳池)提供电力和热水;为应付能源需求高峰期,村庄还安装了一个燃烧植物油的锅炉和一套屋顶光伏装置;区域供暖系统把所有的家庭和学校连成一体,使取暖不再受控于能源供应商。布罗伊贝格村的项目启动以来,每年能节省65万升燃油,减排二氧化碳2000吨。

  再有巴登·符腾堡州黑森林一带的弗莱阿姆特村,是个有4300名居民的大村庄。该村使用的可再生能源显得品种多样:既有沼气厂,也用太阳能、风能和水电。村庄每年发电1400万度,超出实际需要300万度。此外该村还安装了150个太阳能集热器用于热水供应。

  云德及其他生物能源村的出现表明,小规模的能源生产商正逐渐成为可再生能源新的增长点,能源消费者们不仅仅只是消费能源,更有可能成为能源供应者。放眼未来,“桃花源里,坐看油价起伏涨跌”的云德式村庄,必将更多地出现在世界的各个角落,也许就会出现在你我的身边。

  特约撰稿 舒泥

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