丹麦范本：后工业时代的桃花源

只有个人、企业和国家的共同努力，可再生能源才能大行其道　　□ 记者 周烨彬　　随着气候大会落幕，众国代表离去，哥本哈根的街头又恢复到行人稀少的常态，然而，这里的居民很难再恢复到与世无争的安静生活。气候变化——这个全世界的共同课题，已经将50亿地球人的命运紧紧连在一起。　　事实上，这个北欧国家已经先行一步，其能源结构中，可再生能源的比例已经从1980年3%的比例跃升到如今的70%。在对风能、太阳能、地热等各类可再生能源的利用中，丹麦的风能利用能力尤为出众。30多年前，全球首台商业化风机在丹麦研制成功；今天，风力发电不但已经占到丹麦整体电力消耗的20%，更成为该国的第二大出口行业，其风能设备和服务占到全球市场份额的30%。丹麦在风能技术发展和利用上成为名副其实的全球第一。　　萨姆索岛的十年绿色实验　　在丹麦谈及可再生能源，当地人总是会建议记者去卡特加特海峡的萨姆索岛看看。这个岛处于丹麦的中部，淳朴的岛民也一直认为自己的岛屿是欧洲乃至世界的中心。在以前，这顶多算是一种爱岛主义的体现，但现在作为100%的可再生能源社区典范，这座面积约114平方公里、仅有4000多居民的小岛的确吸引了全世界的眼球。　　四周环海的萨姆索岛气候温和。清晨，海鸥环岛翔，爱丽丝女士总会牵着吉娃娃四处散步。3年前，她选择萨姆索岛安享晚年。“因为我曾经做过护士，能够对社区有所贡献，所以他们接纳了我。”爱丽丝对《商务周刊》解释到，而萨姆索岛之所以成为爱丽丝的首选，很大原因也是因为这个岛屿采用100%的可再生能源——风机所产生的能源涵括了所有的生活用电，供热则是来自于太阳能、地热和生物质能。　　加斯帕·克耶姆斯(Jesper Kjems)是萨姆索能源研究院的媒体负责人。因为是非岛民，每天早晨，他都会开着自己红色的电动车坐轮渡到萨姆索岛上班。“轮渡乃至整个岛屿的其他交通领域所需的能源都是来源于海上风机。”加斯帕对《商务周刊》强调，“电动车的电池能够储存富裕的风能，具有调节性。这也是丹麦政府实现50%风电比例目标的法宝之一。”目前，通过多样化的可再生能源项目，萨姆索岛已经实现了100%的可再生能源，减少了140%的二氧化碳排放量。　　然而在1998年前，岛民所用的电完全来自于岛外，人均年消耗二氧化碳11吨。当时丹麦政府正打算通过榜样力量来大力推广可再生能源，于是推出了一个“十年实现100%可再生能源供给”的项目，在竞标中，萨姆索岛胜出，自此开始了自己的绿色之旅。　　但这个转型绝非轻松。岛民的态度问题则是当地政府最大的拦路虎。虽然现在游客愿意花费150克朗去观看海上风机，但当年以农业和旅游业为生的岛民认为笨重的风机将会让游客避而远之。“当时真是很难，每次听证会，政府和民众都很难达成统一决策。我们经常是开一整天会，满肚子的咖啡和郁闷。”加斯帕回忆到，“后来我们学乖了。每次听证会前我们会打电话给一些公众领袖，先说服他们。在后来的会议上，他们的发言总能够激发其他岛民的兴趣。”　　此外，为了让岛民能够从风力发电中获得直接的经济收益，萨姆索岛政府将风机的所有权当作股份卖给岛民。有兴趣的岛民只需要签署一份投资合同，就可以凭合同从银行拿到贷款购买股权，日后风机发电产生的赢利，再以分期还款的形式还给银行，贷款还清后，风机发电每年每股约650元人民币的收益将会归持股岛民所有。　　这基本上算是“空手套白狼”的获利方式。但当初也并不是所有岛民都有这样的远见。目前岛上仅有450名居民拥有风机股份。“当跟收入挂钩后，如果你有风机所有权，你会觉得风机转动的声音格外悦耳！”加斯帕笑道，“有了这450名岛民的表率，整座岛屿也逐步接纳了风机。”　　国家电网：平衡新观念　　但仅有岛民的支持是不够的。风能是一种不稳定并难以储存的资源，如何实现供电系统与风电设备的最优化配置，这就是丹麦国家电网的工作了。　　丹麦国家电网公司的三楼有一个像证券交易所的工作间，横跨了整栋大楼的横切面，大厅的墙面有34块巨大的液晶屏，上面实时跳动着各种数据和曲线。跟证券交易所不同的是，工作间的一面是玻璃墙，外人只能站在走廊上遥观，不能入内。　　这就是丹麦国家电网的主控制室。丹麦拥有一个覆盖全国并与邻国相连的强大电网，它能够将风电自如的输送到全国以及邻国的用户。丹麦同时也是北欧电力市场的一部分，在这个市场中，电力可以自由买卖，最终实现电力供需平衡，确保电价有竞争性和公平性。　　通常情况下，一天内风电的波动可达到50次，天气多变的时候，丹麦全国风机发电功率可能在几小时内从0升到3100兆瓦，或者从3100兆瓦下降到0。为了保持平衡，这需要准确的预测和实时的监控和人工干预。控制室内的三位调度员经常是边分析大屏幕上曲线的走向和数据变化，边手持电话和他们的北欧合作伙伴进行沟通。“风力的预测至关重要，这会影响到电力市场的交易价格，也会影响到这一天调节功率的成本。”在三楼的走廊上，丹麦国家电网公司企业传播部副总裁汉斯·摩根森告诉《商务周刊》，“我们需要时刻根据最新的天气预报和风电场传过来的数据，来调整我们对风力和发电量的预测。”　　在所有参与北欧电力市场的发电厂都在正常运转时，液晶屏上的数据能够告诉调度员，他们可以在丹麦、德国、挪威和瑞典的哪些地方进行上行和下行的调节。他们要向电厂说明一定的时间内允许的增发电量以及相应的价格。在没风的时候，调度员会从邻近的挪威等国家进口水电；风电富裕时，调度员会随时告知发电厂减少发电量，或者通过向邻国电网出口电力，来确保实际发电量和用电量保持平衡。　　从2009年开始，北欧电力市场推行了负电价制度，当电力市场饱和时，供电商如果要发电，就必须付费。这督促发电厂及时停止发电，以便减轻维持电力供需平衡的工作。　　维斯塔斯：技术创新的中坚力量　　当接到调度员的电话，发电厂如何遥控风机的运转，来避免负电价呢？汉斯告诉记者，在电量过剩的时候，风机的内置通信装备能够通过接受发电厂的数据，自动减少发电量或者干脆停止发电。　　风机能够从30年前的“机械式”变成如今的“智能式”，离不开制造企业的创新和努力。在过去25年丹麦风能走向全球第一的进程中，也成长起一批具备全球技术领先实力的风机企业，维斯塔斯便是其中的翘楚。　　自从1979年成功售出了第一台风机后，维斯塔斯一直处于风电发展的前沿，不但创造了多个行业第一，更创造了一个又一个技术上的突破。风机的效率也在20多年间增长了100倍，从最初的30千瓦增加到目前的3000千瓦，风能也变得越来越智能化。　　在奥尔胡斯的维斯塔斯技术研发中心总部一楼大厅里，一个巨大的风机轮毂的建筑物格外醒目，这个封闭的轮毂实际上是一个会议室，所有参会者都得戴上特制的眼镜，看机舱一面墙上的3D影像。在这里，工作人员给《商务周刊》演示了维斯塔斯风机的智能技术。　　首先是1985年维斯塔斯研发的变桨距技术(OptiTip)。变桨距特性使风机叶片可以根据风况时刻微调叶片角度，从而大大提升风机的发电量。这个特性在当时迅速成为了维斯塔斯产品的一大卖点，开启了风机变桨距技术的先河。　　其次是1994年的OptiSlip技术。这项技术使维斯塔斯的风机可以获得稳定的电量输出。加上变桨距技术，维斯塔斯使风能成为一种稳定、可靠的能源。　　最新推向市场的则是OptiSpeed技术。为了响应快速增长的市场需求，维斯塔斯的V80-2.0MW风机首次装备了OptiSpeed技术。该技术专为低风速风场开发，使风机的发电量得到最大化。　　“这些技术提高了风机效率，20年内增长了100多倍。但要从单独的一个一个的风机发展到目前的大型风场，则还需要更好的控制系统。所以我们认为信息控制系统使得风场以及风能产业形成竞争化的驱动力。”在哈默尔的维斯塔斯控制系统工厂里，维斯塔斯全球控制系统总裁索罗森对《商务周刊》说。他把控制系统称为风机的“大脑”。因为控制系统能够提供软件、电子设备及实时监控的SCADA系统等精密元件，被安装在风机的机舱、轮毂、叶片、塔筒及地面控制箱内，时刻监控着风机的运行。这就是发电厂遥控风机的关键设备。　　在井然有序的车间里，工人们通过高温差、高振幅、高湿度、强噪音和强电磁等方面对控制系统零部件尤其是电子设备进行全方位的测试，以达到风机20年运转周期的目标。“为达到维斯塔斯风机的四项高标准：高安全、高质量、高可靠性和高效能，维斯塔斯在控制系统制造上致力于达到六西格玛的终极目标，即每100万个控制组件只允许3个不合格，虽然苛刻，但必须坚持。”索罗森说。　　对维斯塔斯来说，卖出性能良好的风机仅仅是开始。风力发电是一项长期投资，维斯塔斯的工作人员还得向客户提供各种售后服务。在维斯塔斯实时风机运行监控中心，工作人员每天对遍布全球的1.6万台维斯塔斯风机进行实时监控。通过对实时数据进行处理，技术人员可以预测风机的部件可能产生的故障，以减少可能的风机不稳定现象。同时，研发小组也可以使用不同的工具优化这些数据，达到风机性能的最优化。