歐洲能效技術進展

付學謙，李國棟，劉翠勉

（華北電力大學 電氣與電子工程學院，北京 102206）

全球范圍內能源挑戰的規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油當量增長到1.68×1010t油當量，總體增幅達40%。到2030年，世界電力需求預計會以每年2.5%的速度增長［1］。2009年，歐盟新增的電力裝機容量是25 963MW，截至2009年底歐盟累計電力裝機容量820 606MW，風電累計裝機容量達到74 767MW，約占全球風電裝機總容量的一半，其中海上風電累計裝機容量2 061MW，陸上風電裝機容量72 706MW。風電裝機容量約占其全部發電裝機容量的9.1%，發電量約占其全部發電量的3.5%。

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

這個目標可以闡述為以下3個子目標：①提高能效；②廣泛應用可再生能源；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。

節能被稱為零消耗生產能源。節能減排是節約能源資源，降低生產生活成本，減輕經濟發展對人類生存環境的不利影響，促進經濟社會可持續發展的長久之策。

1 挑戰和潛力

在全球經濟危機與氣候變化談判進展艱難的大背景下，歐盟計劃打造一個全新的能源戰略。歐盟委員會警告稱：“經濟危機帶來的不確定性打斷了許多能源項目，并造成了能源技術發展的延緩。”

歐盟制定的應對氣候問題的目標是“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的20%為可再生能源”，為了實現這一目標，能源消費效率就必須提高20%。

歐洲已經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%被浪費掉。節約能源，有助于歐洲解決氣候變化、日益增長的礦物燃料消費問題，減輕礦物燃料對進口的依賴。德國公布的最新調查數據顯示，歐盟27國電梯的年耗電量高達1.8 TWh，合理應用節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到京都議定書的減排目標［3］。

2 歐洲的節能行動

歐洲各國通過政府的各項節能政策、交通節能措施和改變人們生活方式等手段，從各個方面進行節能。歐盟27個成員國長期以來是全球節能減排的踐行者和《京都議定書》的積極推動者，以下是歐盟已經采取的一系列節能措施。

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

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

（3）2004年：推動“供熱供電結合”的指令。

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

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

（6）2007年：1月能源和氣候變化方案委員會強調把能效作為重點，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指令的一部分，委員會提供網站監測行動計劃的提交。10月，委員會通過一個新的歐洲能源之星標準，對公共部門辦公設備采購的能效要求更為嚴格。

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

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

電燈泡的標簽表示相對產生相同流明標準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

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

表2 冰箱、冷柜的能源標簽等級 %

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

表3 洗衣機的能源標簽等級 %

洗碗機的能效是根據放置碗的數量計算的。表4為洗碗機的能源標簽等級。

表4 洗碗機的能源標簽等級%

汽車用每行駛1 km排放的二氧化碳克數計算能效。表5為汽車能源標簽等級。

表5 汽車的能源標簽等級%

（9）2010年：歐洲議會通過新的建筑節能標準，要求2020年后新建筑物必須“在實質上達到碳中性”。歐盟委員會發布通報G/TBT/N/EEC/322，通報了家用洗碗機能源標識條例草案。歐洲經濟復蘇計劃（EERP）宣布實施。

（10）其他措施。電力和能源產品的稅收指令。

3 節能措施

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

節能涉及各個方面，技術節能、經濟節能和行為節能相互聯系，相互影響。

3.1 工業鍋爐

工業鍋爐的效率在80%～90%之間，這相當于浪費了大量購進燃料。為減小損耗，應該關注資本投資和維護。能源消費嚴重影響鍋爐排放的大氣污染物，鍋爐排放的廢棄物應該滿足相關的排放標準。可以通過正確選擇燃料、燃燒器和輔助設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；③減小輻射損失；④省煤器和預熱機通過排氣裝置和冷凝物回收熱量，節省燃料。

節省鍋爐5%～10%能量的投資一般可以在3年以內收回。

3.2 交通運輸行業節能

歐盟國家能源消耗產生的溫室氣體占總數的78%，交通運輸業占其中的1/3。交通運輸業能量消耗僅次于工業，具體在以下幾個方面進行節能減排。

（1）優化交通管理。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嚴重，歐盟推廣智能汽車路況系統緩解交通堵塞。

發展統一空中管制系統，以節省航空用油。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了英國航空與伊比利亞航空的合并計劃，同時還批準了英航/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）無論是從環境還是從經濟角度考慮，使用氫燃料都是交通運輸行業可持續發展的最可行的選擇之一。

（3）進行汽車改造。2010年4月28日歐盟委員會提出了一項鼓勵發展清潔能源汽車和節能汽車的戰略，以達到實現低碳排放和提高汽車發動機效率的目的。

（4）立法。歐盟輪胎標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 家庭節能

關于家庭節能，只需對平時消耗能源的習慣稍加注意就可以達到節能的目的。

（1）把恒溫箱的溫度調低1℃，可以使消耗的能源節省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，保證高效運行；打開冰箱門和冰柜門1min，需要3min去回復到設定溫度，因此應及時關閉冰箱和冰柜門。

（4）關掉不使用的電腦、電視和DVD播放機，待機模式會繼續消耗電能。

（5）做飯時蓋上鍋蓋可以節省一半的能源。

（6）離開房間時關閉電燈。

（7）使用節能電器，如：節能燈泡，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）電梯節能。電梯等待時熄燈和應用高效發動機等節能部件。

（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 結論

節能是目前經濟和社會發展的一項長遠戰略方針，歐洲國家非常重視產品的節能問題，其中的一些具體政策值得中國借鑒。以下是一些重要的結論：

（1）在許多領域，如：能源供應、運輸等方面，節能仍有很大的挖掘空間。

（2）通過立法構建節能保障體系，如：關于建筑節能的立法應該得到加強。

（3）有關能效政策的審核應考慮到可能的資金來源。

（4）提高全民節能意識。歐洲民眾注重在日常生活中節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，通過財政補貼推廣節能減排。

［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.歐洲的節能量認證機制［J］.節能與環保，2010（6）：25-28.

［5］ 黃漩.歐盟節能燈最新能效要求分析［J］.標準科學，2009（6）：46-49.

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

（本欄責任編輯 孫晶）