綠色的呼喚

比亞迪電動巴士在紐約曼哈頓上路了
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大都會捷運局(MTA)周五首次使用全電氣化、無排放的電動巴士(見圖)搭載乘客,此舉是一個試行項目的重要環節,該項目不僅將改善紐約市的空氣品質,也將為MTA減少開支。

《每日新聞》報道,周五下午,這些電動巴士開始在曼哈頓試行,其試行期為兩個月,之後MTA將評估這些環保巴士的耐用性以及可能減少的開支。MTA首席巴士維修員蘇利文說:「這對於捷運局和紐約市環境來說都是一次重大的改變。」

MTA說,該局共有5700輛當地巴士,每年消耗5000萬加侖的柴油。MTA每年要花費1億9000萬元購買巴士的燃油。這個試行項目對於曼哈頓北部權益人士來說是一個好消息,因為該地區共有5個巴士停車場,也是全市哮喘發病率最高的地區。

這些電動巴士由中國比亞迪公司製造,該公司計劃明年在加州開設一間製造工廠。比亞迪公司稱,這種巴士長40呎,車內安裝的3塊電池能讓巴士行駛150哩。車上沒有安裝引擎或傳動裝置,但安裝有電動馬達,這些馬達能讓後車輪轉向,並控制方向盤、車燈和空調系統。

周五,47歲的旅行社代理Sze Wei Mah乘坐了這種電動巴士,表示這種巴士比其他巴士更加安靜。

37歲的健身房老師Joe Sokher也是電動巴士的乘客之一,身高6呎2吋的他注意到這種巴士車尾的頭頂空間少於其他巴士。他說:「車頂要是更高就好了。但如果這種設計是為保護環境的話,我也不會有意見。」

蘇利文說,如果這種巴士能全天候在紐約市運行的話,比如更換機油這種耗費時間的維修任務就沒有了。根據制定線路的不同,MTA每輛巴士每行駛3000或4000哩後就需要更換機油。曼哈頓西城Quill巴士停車場內,平均每輛巴士每5周更換一次機油。

但官員也表示,一輛柴油巴士的價格為45萬元,但一輛電動巴士的價格為80萬元。蘇利文說,目前美國巴士製造商在製造全電氣巴士方面還處於開發性的階段。由於MTA已經表示出對這種巴士的興趣,相信美國本土的巴士製造商將加快腳步。

http://ny.stgloballink.com/ny/201309/t20130915_1934779.html

 

 

 

瑞典斯德哥爾摩:能源來自於想象

對于斯德哥爾摩人而言,新能源只是一種想象力和行動力的革命,他們甚至用人群的體溫來為一座火車站供熱。

每天早上8點,是瑞典首都斯德哥爾摩的中央火車站最繁忙的時間,成千上萬的瑞典人涌進這裏搭乘火車前往上班的地點。車站外是斯德哥爾摩典型的冬日早晨,陰冷,飄著雪花,站內卻暖意融融,不少人還脫去了厚重的外套。

只不過他們可能誰都沒有想到,這個溫暖的火車站所使用的熱源正是來自于他們自己。將人體散發的熱能轉化為可使用的能源,這是向來注重節能環保的斯德哥爾摩的奇思妙想之一。

在這座城市裏還有許多的節能環保項目存在,比如將污水污泥轉化成沼氣,作為私家車和公交車的燃料,再比如將所有的垃圾轉化為電能和熱能提供給居民區使用。難怪這座號稱“北方威尼斯”的城市不但連年入選世界最宜居城市,還在2010年獲得了歐洲綠色首都的稱號。

體溫也是一種能源

每天來到中央火車站的25萬乘客身上所散發的熱能原本都是浪費了的,但是瑞典的工程師們開發出了一種新的熱能收集係統,能夠通過將其安裝到建築物上來收集人體所散發出來的熱能。

實際上,利用人體產生的能量並不是一個新的理念。美國麻省理工學院正在設計一種特殊的地板,能將人群通過時產生的能量收集起來,而在日本,正試著將火車站乘客們步行通過時產生的壓力進行收集並轉化為電能,而在美國的明尼阿波利斯市,購物中心將購物者們產生的熱量用來調節大型建築物的溫度。不過斯德哥爾摩的想法更進一步,工程師們成功地將收集來的熱量從一個建築物轉移到另一個,從而使對熱能的利用更為有效。所用到的設備不過是管子、水和泵而已。

兩年前,山德霍爾姆在跟自己的同事喝咖啡時產生了這個創意,兩人一致認為人體熱能可以作為一種非常好的取暖方式,而且還有助于減少二氧化碳排放,于是係統的草圖誕生在了一張揉皺了的紙巾上。如今,運用到火車站的這一係統的工作原理是:通過通風係統收集乘客們散發的熱量,然後將其用來加熱建築物地下的大型水罐,最後將熱水用泵抽起來,通過管道輸送到火車站和其附帶的辦公樓的每一個角落以實現採暖。採取了這一係統之後,這棟建築物的能源成本將會降低20%,而安裝熱能收集係統、地下管道和水泵的費用竟然只花了3萬美元。

山德霍爾姆希望有一天能將熱能從火車站轉移到居民區和更多的辦公樓,實現晚上供給家庭取暖,白天供給辦公室取暖的目的。“這可能是我們的下一個項目。”山德霍爾姆說。但是目前而言,這還是一個美好的願景。因為這個係統有一個缺陷:不能將熱能傳輸到很遠的地方。如果要保證採暖全部依靠人體產生的熱能,那麼建築物必須在不超過200碼的范圍之內,否則就要鋪設更多的管道,加入更多水泵,從而造成成本上的上升。

另外,要聚集如此豐富的人體熱能,只能是在火車站或是購物中心這樣的人口密度大的地方,這無疑是人體熱能係統本身的一個局限。不過,在利用環保新能源方面,瑞典人還有別的“招數”。

“用污水驅動汽車”

在斯德哥爾摩街頭跑著的一輛輛公交車的車身上,常常可以看到用白色油漆寫著的“生物酒精”或是“沼氣”的字樣,這代表著汽車所使用的是從玉米或甘蔗中提取出來的酒精,或是從污水污泥和廢棄物中產生的沼氣。

在斯德哥爾摩的布洛馬污水處理廠,每天要處理約25萬噸的污水和污泥,其中含有的大量有機物質正是斯德哥爾摩重要的能量來源。從上世紀70年代開始,瑞典就已經開始通過有機物的厭氧反應來產生沼氣,斯德哥爾摩、林雪平、哥德堡和烏普薩拉等大城市都積極推廣沼氣的生產和使用。

如今瑞典已有233 家沼氣工廠和31 家提純廠,主要沼氣類型為城市生活污水處理產生的活性污泥再厭氧發酵和有機垃圾填埋產出的沼氣。

而這些沼氣不但可以用于發電,還能通過凈化提純之後作為車用燃料斯德哥爾摩從2003年起就開始使用“沼氣公交車”,目前這種以沼氣為燃料的公交車已經佔到了公交車輛中的三分之一以上。同樣,出租車也有不少使用這種清潔能源的,在它們的車身上會用綠葉、花束等圖樣和瑞典文的“油電混合”等字樣來表明自己的身份從而吸引客人乘坐。當然,政府對這些使用清潔能源的車輛也有不少照顧,比如在機場不用排隊,直接走快捷通道,這樣可以讓司機載到更多的客人。

在包括斯德哥爾摩在內的許多地方,不但配置了生物柴油專屬的加油機,還有為加裝了氣體燃燒設備的環保型汽車準備的加氣站,方便了選購使用清潔燃料的市民。雖然從成本上細算,這些清潔能源未必比石化燃料便宜,但是從減少對外的能源依賴和節能環保的角度來說,卻有著非常重要的意義。

為了推廣綠色交通,斯德哥爾摩市政府在稅收方面對環保產業進行了許多補貼,而且還以身作則地將公務車中的60%都換成了環保車。即便是那些想跟政府做生意的出租車或貨運公司,基本條件之一就是環保車要佔車隊1/4以上 。

“連垃圾都不夠用了”

不過,一直講究物盡其用,在垃圾回收和廢棄物處理方面簡直可稱為“錙銖必較”的瑞典最近卻面臨一個讓人頭疼的問題:因為垃圾回收計劃太成功,太徹底了,瑞典竟然沒有足夠的廢料來用作發電和供暖之用了!

瑞典非常強調垃圾的分類回收和處理,因此只有4%的垃圾被送到填埋場,其余都得以再利用或用于焚燒發電。目前瑞典有20%的地區約25萬戶居民依靠垃圾轉化的能源來實現供熱和供電,而且瑞典政府新近還投資了數十億克朗來修建新的垃圾焚燒發電設備,所以,瑞典不得不從包括挪威等鄰國在內的其他歐洲國家進口80萬噸垃圾來轉化為能源使用。

對于瑞典這樣資源有限的國家來說,能源是十分昂貴的,特別是每年的冬季十分漫長,因而採暖所消耗的資源無疑十分龐大,因此瑞典人對于開發更便宜更清潔的新能源總是充滿熱情。

相比較而言,像美國這樣的國家就不一定會重視這一點。根據美國環境保護署2010年的數據,美國人回收的廢物只佔所有垃圾的34%,超過半數的家庭垃圾埋進了垃圾填埋場。

斯德哥爾摩市副市長漢米爾頓向來非常積極于首都的環保事業,在她看來,倡導節約和廢物再利用是瑞典的一種典型的生活方式。

她認為,許多斯德哥爾摩市的居民都有在鄉村生活的親朋,他們也會經常回到村子裏去,這使得他們會產生一種對自然的熱愛。因此,在她看來,可持續發展是其國家文化中非常重要的一環。

蒙牛生物質能發電廠不僅是中國乳業第一個大規模的沼氣發電廠,也是全球最大的畜禽類沼氣發電廠。它於2008年1月18日投入運營,年發電量達1千萬度,可直接接入國家電網,年減排溫室氣體量約相當於2.5萬噸二氧化碳。(自央視網)<br />
蒙牛生物質能發電廠不僅是中國乳業第一個大規模的沼氣發電廠,也是全球最大的畜禽類沼氣發電廠。它於2008年1月18日投入運營,年發電量達1千萬度,可直接接入國家電網,年減排溫室氣體量約相當於2.5萬噸二氧化碳。(自央視網)

  在歐洲,可再生能源的發展是多項政策的當務之急,於是生物沼氣也成為了一種頗具吸引力的替代性能源。無論是增加本國能源產量、減少溫室氣體排放,還是尋找更有效的垃圾處理辦法,這些都與可再生能源密切相關。生物沼氣是一種能夠用於加熱或發電的可再生能源資源,不僅如此,沼氣經壓縮還能用作汽車燃料,代替壓縮天然氣。

歐盟政策概覽

目前歐盟並沒有專門針對生物沼氣的政策,但可再生能源及生物能相關政策都包含了該部分的內容。

2005年12月,歐盟委員會通過《生物質能行動計劃》(Biomass Action Plan),旨在擴大加熱、電力及運輸中沼氣的使用。該計劃主要針對生物乙醇和柴油,但也涉及從動物副產品中制取沼氣的可能性。2006年2月,委員會還公布了《生物燃料戰略》(Strategy for Biofuels),作為發展生物沼氣的補充。

而生物燃料推廣最快的是在2009年,歐盟實施《可再生能源新指令》(Renewable Directive),將到2020年20%能源來自可再生能源的目標上升至立法層面。該政策還包括到2020年歐盟運輸使用能源的10%來自可再生能源。

關於垃圾填埋場生物沼氣的問題已經包含在垃圾管理政策中。2008年,修改后的歐盟《廢棄物框架指令》(Waste Framework Directive),鼓勵成員國組織分類生物垃圾採集,從而間接支持城市垃圾的厭氧分解。2008年12月,歐盟委員會還發表了生物垃圾管理的《綠皮書》,強調垃圾分類收集,有利地促進了沼氣的生產。

不僅如此,1999年的《歐盟垃圾掩埋法令》(EU Landfill Directive)還要求成員國到2016年,將垃圾填埋場的可生物降解垃圾量相對於1995年水平降低65%,轉換方式包括堆肥、厭氧分解等。

生物沼氣政策發展裡程碑:

1999年4月:歐盟垃圾掩埋法令設立目標,到2016年,將把65%的生物垃圾從填埋場轉移出來(用於沼氣)﹔

2005年12月:歐盟執行委員會通過生物質能行動計劃﹔

2006年2月:歐盟執行委員會提出《歐盟生物燃料戰略》﹔

2008年11月:經過修改的歐盟垃圾掩埋法令,敦促法令成員國單獨組織收集生物垃圾﹔

2008年12月:歐盟通過關於生物垃圾管理的《綠皮書》﹔

2009年4月23日:歐盟採納新法令,力促可再生能源發展﹔

2010年2月25日:歐盟執行委員會提出關於生物質能可持續性利用的自願標准﹔

2020年:屆時,歐盟使用能源的20%將來自可再生資源。

2005年10月,世界上第一輛沼氣火車在瑞典投入運行。(圖自法新社)

隨著化石燃料價格上漲,生物沼氣已日漸成為一種頗具吸引力的可再生能源資源。它不僅能夠用於加熱或發電,而且經壓縮還能用作汽車燃料,代替壓縮天然氣。生產與利用

沼氣是經有機物質在厭氧的環境中進行分解或發酵而產生,主要由甲烷和二氧化碳組成,用途與天然氣類似,可以用於發熱、發電,或者被制成汽車燃料。

厭氧分解的應用方式分為多種:在農場,厭氧分解可以處理牲畜糞便其他農作物殘留物﹔工業領域中,厭氧分解可加工食品和飲料,或果肉、紙漿和廢紙品﹔在城市市政方面,利用厭氧分解過程可處理下水管道以及固體垃圾中的有機垃圾部分,同時固體垃圾厭氧分解的副產品剩余物還可以用作肥料。

另一方面,垃圾填埋場的有機廢物在壓力增大的情況下,分解產生的廢氣可以收集利用。產量逐步提高

據氣壓計量機構相關數據顯示,2007年,歐盟生物沼氣生產量約為5.9百萬噸石油當量(Mtep),比2006年增長了20%。這些氣體中,約有一半來自填埋區,15%來自垃圾處理廠,剩余部分主要來自農業沼氣。能源作物的種植也促使歐盟生物沼氣產量的提高。

需要指出歐盟的減排目標也加快了可再生氣體的使用。由於可用於代替污染較大的化石燃料、減少甲烷的排放,生物沼氣使溫室氣體減排資質增加了一倍。甲烷的溫室氣體效應是二氧化碳的20倍。如果甲烷不用於生產沼氣,則會從垃圾填埋場或傳統糞便處理廠直接排放到大氣中。相比化石燃料,生物沼氣減排量的大小取決於自身的來源以及生產加工過程的效率。一般來說,沼氣比化石燃料的溫室氣體排放減少50%至150%。

發熱、發電應用

世界范圍內,沼氣最普遍的應用是發熱、發電。通常情況下,利用沼氣在水和蒸氣鍋爐中燃燒發出的熱量,驅動工業設備或為地區熱力系統供熱。但即便如此,也僅有少部分熱力供應站單一使用沼氣作為燃料。

有時,沼氣也可用於為一些工業過程提供蒸汽動力,但多數情況下,沼氣是用於熱電聯產(CHP),即同時使用電和熱。一方面,燃氣發動機發電,另一方面,收集發電過程中產生的熱量用於熱力系統。大多數沼氣工廠現在都裝有熱電聯產裝置。2007年歐洲沼氣發電的58.4%都來自熱電聯產。

減少交通運輸溫室氣體排放

現在,人們更多地開始關注運輸部門的沼氣利用,從而控制猛增的溫室氣體排放。高純度沼氣的化學物質組成與壓縮的天然氣類似,因此沼氣和天然氣能夠相互替代使用,或是混合使用。沼氣經淨化,其甲烷含量超過95%以上,壓縮后燃燒可使機動車引擎正常運轉。

然而兩者最大的區別在於,天然氣是化石燃料,而汽車以此為燃料產生的二氧化碳排放量與柴油車相當﹔而沼氣不僅可以減少二氧化碳排放,而且還能降低對能源進口的依賴。

與石油相比,沼氣可以近乎100%減少溫室氣體排放,接近氣候中性。如果採用糞便作為沼氣來源,則沼氣造成的溫室氣體排放更少。另外,機動車使用沼氣燃料,可以減少氧化亞氮和其他微粒的排放,從而改善城市大氣質量。在噪聲方面,使用沼氣燃料的機動車也比汽油或柴油車的噪聲小。

在歐盟,瑞典和瑞士在運輸部門沼氣利用上較為領先。瑞典首都斯德哥爾摩已經設立目標,到2050年,該市所有公共汽車都將採用可再生能源燃料。

斯德哥爾摩是世界上擁有乙醇燃料公共汽車最多的城市。早在2004年,該市將第一輛沼氣公交車投入行駛。在斯德哥爾摩,沼氣汽車還可以豁免機動車擁堵費。

相關數據顯示,截至2005年,瑞典已經有779輛沼氣公交車和4500多輛汽油-沼氣或天然氣的混和燃料車。同年,瑞典還生產了世界上第一輛沼氣火車。

利弊的博弈

生物沼氣也有弊端,比如昂貴的基礎設施建設、機車改裝使用沼氣發電的成本高以及高昂的成本維護費用等。但沼氣往往比傳統燃料要便宜,而且稅收相對較少。

另一個問題是歐洲范圍內沼氣添加網絡尚不能滿足需求。但這種狀況也在改善,生物沼氣在公共交通領域的影響力也越來越大,沼氣公交車和垃圾卡車數量也大量增多。

當今越來越多的國家已經允許經過深度淨化處理的生物沼氣接入天然氣運輸分配網絡,從而擴大沼氣產量。瑞典、荷蘭、瑞士、德國和法國等制定了沼氣的國家標准,以免污染天然氣管道。

瑞典早在1999年就制定了生物沼氣作為機動車燃料的國家標准,規定了沼氣的成分以及接入天然氣網絡的要求。德國則要求沼氣生產者必須提交一份額外的安全數據單,指出處理沼氣相關健康威脅。

沼氣的使用是由國家各部門系統共同管理,如稅收體系、政府補貼以及燃氣和採暖網絡等。在歐洲,沼氣主要用來發電,一些國家已經設立了優厚的“電網回購”(fee-in tariff)政策,鼓勵可再生能源發電。例如,德國的“電網回購”政策激發了生物沼氣發電,該國通過在小型農場發展甲烷化系統,迅速建立起了歐洲最大的生物沼氣生產體系。(電網回購政策,本質上是一種政府強制公用事業公司以高於市場價回購綠色電力的行政命令。)

英國也是生物沼氣產量較多的國家。英國綠色認証體系的可再生能源義務認証(Renewables Obligation Certificate)就大大促進了生物沼氣的生產,尤其是在垃圾填埋區。但除了發熱發電,英國使用燃氣機動車數量和添加氣基礎設施還比較有限。

各方支持

歐盟委員會認為,可持續風險較小的固體生物質能以及垃圾、農業和林業殘留物生產的沼氣,是歐洲實現可再生能源目標的重要途徑。委員會能源事務專員歐廷格(Gunther Oettinger)表示:“生物沼氣是(歐盟)實現可再生能源目標的重要資源之一。沼氣已經貢獻了歐盟約一半的可再生能源消耗,提供了一種清潔、安全且頗具競爭力的資源。”

歐洲生物質能協會(AEBIOM)認為,沼氣使用的增加為生物質能的廣泛利用打開了大門。該協會稱:“歐洲對於化石燃料進口的依賴,應進一步激勵能源市場,鼓勵政治家們增加對可再生能源的投資,為生物沼氣提供市場刺激。沼氣是歐洲所尋求的多用型可持續性能源航母。”

歐洲可再生能源協會(EREC)也表示,沼氣正在成為生物質—能源鏈條上的重要一環,這預示未來幾年,沼氣作為運輸燃料的作用也會增加。該協會稱:“可再生能源能否大規模覆蓋,關鍵在於配套基礎設施能否發展,以及可再生能源能否優先接入能源分配網絡。這不僅適用於電網與地區性可再生能源供熱系統,而且也適用於新增生物沼氣輸送管道系統。”

英國熱電聯供協會(Combined Heat and Power Association)表示,熱電聯產的增加以及地區供熱與生物質能相結合,有助於緩解對於電力需求的增長。該協會主席格雷厄姆·米克斯(Graham Meeks)說:“在我們走向低碳經濟的過程中,要維持(熱電)供應,保障能源安全,(能源供應)多樣性是關鍵。”

歐洲天然氣工業聯合會(Eurogas)也強調生物沼氣使用的重要性,認為它是生物質能的有效運用之一,同時能夠減輕環境污染。該聯合會稱:“近年來,科技進步和生產成本的降低,為環境友好型能源使用提供了新推動力,如森林殘留物生產的‘第二代’生物沼氣產量增加等。”

荷蘭Gasunie基礎設施建設公司也認為“綠色氣體”沼氣將會變得越來越重要,並推動低碳能源轉型。該公司表示:“綠色氣體(沼氣)的進一步發展要看是否具有精密、堅固的燃氣傳輸網絡。這樣的傳輸網絡將成為可持續性能源供應體系的中流砥柱,而且也會成為荷蘭,甚至歐洲范圍內綠色氣體傳輸的航母。”

法國道達爾石油公司(Total)指出,生物沼氣與垃圾焚燒項目存在競爭,因此需要在經濟效益、能源產出和環境影響等方面,對兩種垃圾處理辦法進行進一步權衡。道達爾表示:“生物沼氣廠的經濟情況很大程度上取決於大量可發酵垃圾的獲得,且獲取距離較近,從而盡可能減少垃圾運輸成本。長期而言,2050年后,生物沼氣毋庸置疑將會成為把我們從面臨枯竭的化石燃料中解放出來。”

歐洲農業游說團體柯巴—柯杰卡(Copa-Cogeca)指出,生物沼氣生產可以在緩解牲畜溫室氣體排放的同時,提供其他環境福利。該團體稱:“促進生物沼氣廠的發展,從牲畜糞便中生產可再生能源電力和熱力,將協助歐盟達到其可再生能源目標。目前,糞便加工處理的封閉環形系統已經在建中(包括能源和/或肥料的生產,水清理等)。”

另外,世界自然基金會(WWF)也支持在環保、社會、經濟上都具有可持續性的生物沼氣的使用。基金會表示:“通過使用現代的有效技術,生物質能可以提供一種逐漸取代煤炭和其他化石燃料的清潔能源來源,帶來環保福利,並且支持鄉村發展、創造新的就業機會。”

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