丹麦零碳科技与零碳园区的探索与分析

丹麦是全球零碳发展的先行者。丹麦政府表示，到2050年达到“碳中和”目标。其中，哥本哈根将于2025年建成全球第一个零碳首都；丹麦第二大城市奥胡斯2030年实现碳中和；南部森纳堡地区致力于2029年建成零碳社区。

丹麦对外能源依赖度曾达到九成以上，在上个世纪七十年代经历两次石油危机重创后，丹麦决心彻底改变过度依赖传统能源的发展模式，并开始推行能源革命。2009年，哥本哈根提出雄心勃勃的气候变化应对计划，目标是到2025年成为世界上首个零碳排放城市。为此，当地政府提出加大在风力涡轮机项目上的投入，使风力发电成为主要能源；推广电动车和氢动力车；通过使用生物质能源等使发电厂的碳排放降为零；鼓励对绿色能源开发投资等等。

哥本哈根是一座将绿色与创意和乐趣完美结合的城市，在建筑和创新上有着深厚的发展足迹，在气候、可持续解决方案和打造宜居城市上也有着雄心勃勃的目标。

（1）零碳城市：丹麦首都哥本哈根

• 一座建在大型社区旁边能滑雪的垃圾处理厂

集垃圾处理、绿电供应、区域供热、滑雪、休闲于一身的“哥本山”CopenHill

阿迈厄热电联产能源厂，是一座把生活垃圾转化为能源的工厂，它坐落于哥本哈根市区西南部的阿迈厄岛上。设计师还在其顶部设计了一个滑雪斜坡、徒步走道以及一面攀爬墙，试图以轻松幽默的休闲娱乐形式，来表达项目所蕴含的可持续性，并同时服务于哥本哈根试图在2025年成为世界上第一个碳中和城市的发展目标。CopenHill 项目占地 41000 平方米，除了承担垃圾焚烧发电厂的职能之外，其还是城市休闲娱乐和环境教育的中心所在，在作为城市基建设施的同时，扮演地标建筑的角色。

 

• 哥本哈根自行车智能交通系统

对于城市生活来说， 便捷的重要性高于可持续性生活和减少城市的碳排放。穿行哥本哈根市中心的最快方式是使用专用自行车道， 包含横跨内陆河的大桥。大桥横跨水域面积相当于都柏林两条河道的宽度。

哥本哈根蛇形自行车高架路Cykelslangen

 

 

Lille长桥

 

为提升哥本哈根作为海滨城市和世界最佳骑行城市的声誉，政府打造了一座可供行人步行和骑行的Lille长桥。

 

桥体跨越城市港口，毗邻新建的BLOX大楼，楼中有丹麦建筑中心、咖啡馆、游乐场和全新的公共空间，所有这些都为业已荒废了几十年的哥本哈根港带来了蓬勃生机。

 

长桥中部的结构高于码头两侧，可提供船只5.4米的航行间隙。前者同弯曲的路线和张开的“双翼”一起，共同为行人提示出前方的道路。

（2）零碳园区：丹麦卡伦堡生态工业园

丹麦卡伦堡生态工业园是自发形成的生态工业系统典范，也是世界公认的生态工业园蓝本。卡伦堡市是个只有5万人口的小镇，位于丹麦北部，距离首都哥本哈根大约100公里。

经过近50年发展，以Asnaes煤电厂为中心，逐渐形成了一个包含三十余条生态产业链的循环型产业园区。

这个园区，包括煤电厂、炼油厂、制药厂和石膏制板厂四个企业组成的主导产业体系。其中，Asnaes煤电厂是整个生态工业园的核心。它通过热电联产，为卡伦堡5000个家庭提供热能，并为炼油厂和制药厂提供工业蒸汽，电厂的冷却水还可以向蔬菜大棚和养鱼场供应热能。发电站通过煤炭脱硫后生成的碳酸钙，被作为石膏板厂的原材料；通过除尘装置，每年可以产生3万吨粉煤灰，被水泥厂回收利用。炼油厂把多余的可燃气体输送到石膏板厂和发电厂供生产使用，通过管道把经过生物净化处理的废水输送给电厂，将进行酸气脱硫过程中产生的脱硫气供应给电厂燃烧，产生的副产品硫代硫酸铵则被用于生产液体化肥。制药厂的原材料，如土豆粉、玉米淀粉发酵产生的废渣、废水以及污泥等废弃物，经杀菌消毒后被农民用作肥料，胰岛素生产过程的残余物酵母则被用作养猪场饲料。石膏制板厂通过煤电厂提供的煤炭脱硫后生成的碳酸钙，使得该厂不需要再从西班牙进口石膏原矿。

 

除了四大核心企业，还有一些循环企业也作为生态工业园的有机组成。比如，园区内一家土壤修复公司，使用卡伦堡市地下水道产生的淤泥作为原料，制作受污染土壤的生物修复营养剂，每年可以修复50万吨被污染的土壤；一家废品处理公司，每年可以处理12.5万吨的工业和生活垃圾，并利用垃圾沼泽发电。

卡伦堡生态工业园内的企业通过自发合作，大大提高了能源利用效率，降低了运输费用，节约了企业成本，并最终形成了上下游联动密切、互利共赢、循环共生的生态工业体系。

 

（3）零碳能源：Marstal大型跨季节太阳能储热区域热站

仍以区域供热为例，迄今为止，以丹麦为代表的世界领先区域能源技术，已经发展到了第四代——城市能源供应系统已经从最初的单一化石能源发展到了多元化的新能源与热电联产和提高能效相结合、节流与开源并举的现代化区域能源体系，做到了能效不断提高，温室气体排放量持续下降，实现了良性循环。

丹麦科技大学非常重视高性能储热技术的研究与示范，早在1983年就建立了世界首例500立方米大型储热水体，在学术界引起了轰动。

丹麦是全球最早推动太阳能相变储热区域供热的国家，也是当今世界上最大的太阳能相变储热区域供热市场。早在1983年，丹麦科技大学就建立了世界首例500立方米大型储热水体，在学术界引起了轰动。

2016年底，丹麦的大型太阳能相变储热区域供热系统集热器安装量占全球该类系统的80%，约131.8万平方米，总容量922MWth，太阳能相变储热区域供热厂数量110个。此外，规划的太阳能相变储热区域供热集热器面积达到269.2万平方米。经过多年的发展，丹麦地区多数供热系统已经实现高度智能化，系统运行基本实现无人值守，后期维护成本低，维护工作量小。

丹麦的跨季节相变储热系统大多数属于热电联产锅炉+太阳能+相变储热+区域供热系统，实现太阳能的有效消纳和火电厂调峰负荷的降低。目前，丹麦大型相变储热区域供热技术发展较为成熟。

发展跨季节储热是碳中和的必经之路。

 

Marstal太阳能供热厂一期太阳能集热器面积18300平方米，二期15000平方米，配置一个2000立方米的缓冲蓄热钢罐，提供居民生活热水。系统季节蓄热池于2013年建成，体积75000立方米，年热损失30%。该系统太阳能保证率约40%。

（4）零碳建筑：丹麦GSH酒店

XN建筑工作室正在为位于丹麦博恩霍姆岛(Bornholm)的GSH酒店开发一个碳负建筑，几乎完全由木材建造。

在此之前，3XN工作室于2015年在罗内(Rone)完成了GSH酒店(绿色酒店Hotel Green Solution House的缩写)。

GSH的建筑、景观和运营展示了可持续设计的整体方法，强调可再生解决方案，包括健康的室内空气、可再生能源、活性材料和材料的可回收性。建筑中使用的所有材料都是完全可回收的或可生物降解的，将可持续性提升到一个新的水平。从地板到天花板，再到酒店提供的疗法和菜肴，一切都散发着生态、有机和可持续的气息。