瑞典能源轉型：Fossil Free的目標與探索

文 | 本刊特約評論員 何繼江，戚永穎，楊守斌

瑞典是全球能源轉型的先鋒國家之一。2016年，該國的可再生能源占比已經超過54%，在歐盟28個成員國中排名第一，遙遙領先于德國、丹麥等，遠遠超出歐盟所確定的2020年可再生能源占比20%的目標。

從20世紀70年代起，可持續發展逐漸成為瑞典能源產業發展的基本國策。20世紀70年代爆發的兩次石油危機使瑞典經濟遭受油價上漲的沉重打擊，民眾生活也受到很大影響。這促使該國著手改變對石油的過度依賴，力圖保證社會經濟發展不再受制于日益高漲的石油價格和日益匱乏的石油資源。從國家能源安全出發，瑞典政府于1997年確立了擺脫石油依賴的能源戰略，其指導原則是：加快可持續能源系統開發，早日擺脫對石油的依賴，全面實現可再生能源化。2008年，該國更是將能源轉型目標明確為“Fossil Free”，即不再使用化石能源——到2030年，交通系統淘汰化石能源的使用；至2040年，整個國家實現100%可再生能源。

化石能源使用持續減少

一、石油不再是主體能源

瑞典不生產石油、天然氣，煤炭儲量也極少。二戰結束后，進口石油成為瑞典的主要能源，1970年，石油占據了瑞典能源供應量的75%以上。

20世紀70年代以來，瑞典的石油產品使用量已經減少一半以上，40多年來的使用量減少超過2000億千瓦時（200TWh）。目前，石油在該國能源體系中所占的比重低于23%。終端消費用途方面，絕大部分住宅取暖用油量被替代，汽車燃料是石油產品的主要最終用途，但使用量也在逐漸降低。

2006年，瑞典啟動實施了“Oil Free”計劃，旨在2020年后將全面使用生物燃料，放棄使用石油燃料，并完全擺脫對石油的依賴，成為地球上第一個實現100%可再生能源的無油國（Oil Free）。

二、煤炭從未在能源體系中占據重要位置

目前，煤炭和焦炭合計占瑞典能源總供應量的4%左右，主要用于工業部門。其中，大部分煤炭消耗在焦化廠中用以生產焦炭，而焦炭主要用作鐵生產中的還原劑。在焦化廠中，該過程還導致形成富含能量的焦爐煤氣，主要用于鋼鐵廠以及區域供熱與電力部門的熱量和電力生產。高爐產鐵過程中產生的高爐煤氣，則用于制熱和發電等。

在瑞典的電力和區域供熱部門，由于引入了二氧化碳和硫磺稅，20世紀90年代以來，煤炭消費量大幅下降。由于有稅收優惠，部分熱電聯產電廠仍然使用一些煤。

三、天然氣在能源消耗中占比很低

瑞典所用的天然氣全部來自于進口，1985年開始通過丹麥的天然氣管道引進，液化天然氣主要來自挪威。20世紀90年代初，瑞典國內的天然氣消費量基本穩定，未再出現較大幅度增長。目前，天然氣在瑞典主要作為電力和熱力生產以及工業的燃料。在某些情況下，天然氣被連接到管網用于家庭加熱和烹飪，在運輸部門中用作車輛燃料，也會作為工業原料。

根據天然氣管網的覆蓋范圍，天然氣的使用存在很大的區域差異。瑞典的天然氣管網自馬爾默從丹麥接入，再延伸到哥德堡，沿途輻射Gnosj?和Stenungsund等地。在這部分地區的某些城市，天然氣占一次能源供應的25%。但就全國而言，天然氣僅占總能源供應的2%左右。

水電和核電成為清潔電力的主力

2016年，瑞典的總發電量為1523億千瓦時，其中41%為水電，40%為核電，還有10%的風電和10%左右基于燃燒的發電。

圖1 瑞典的石油產品終端消費類型1：本文所有圖表數據均來自瑞典能源局（Swedish Energy Agency）發布的“2018版瑞典能源事實與數據”。

圖2 瑞典的能源品種供應

圖3 瑞典的各類電源發電量

水力資源是瑞典最重要的能源資源。瑞典河流眾多，大多短小流急，水量豐沛，通航價值小，水力資源豐富。全國可開發的水力資源達2010萬千瓦。該國有許多湖泊，部分湖泊之間由河流相通，但因水位不等，常形成急流瀑布，利于水電開發。19世紀末，瑞典開始大規模開發水電，現在水電是該國電力的第一大來源。

核能在二戰之后得到大規模開發利用。高峰期，瑞典境內有12座核電站，年發電量約700億千瓦時。2016年，在運的核電機組發電量為605億千瓦時（60.5TWh）。新核電站建設計劃都被停止，核能稅率也大幅提高，政策鼓勵將投資轉移到可再生能源的生產領域。2020年前，還將停用3座核電機組；2040年，將停運全部的核電站。

2016年，燃燒所發電量僅145億千瓦時（14.5TWh），其中最大部分燃料是生物質，占71.9%。煤炭，包括焦爐和高爐煤氣，占7.9%。天然氣占7.7%。其余燃料包括泥煤和石化廢料等，占10%。燃油冷凝發電廠和燃氣輪機主要提供儲備容量，當年發電量僅5.2億千瓦時。

近年來，瑞典的風電發展很快，未來將扮演退核后的主力替代電源角色。截至2016年底，該國的風電機組總數為3334臺，總裝機容量為643萬千瓦。2016年的發電量為155億千瓦時，占當年總發電量的10%。

光伏發電也開始迅速增長。2011至2016年度的最高年增長率為84%，最低增長率也達到52%。截至2016年年底，已安裝的光伏發電裝機包括并網型和離網型，總計約20.55萬千瓦，并網型光伏項目占90%以上。近些年，瑞典光伏發電的強勁增長始于2006年引入的直接資本補貼制度，此后則由光伏系統價格的快速下降而推動。其他原因包括光伏在公眾中受到廣泛歡迎、公用事業對光伏表現出濃厚興趣，以及政府簡化小微型光伏項目建設的規則。2016年，光伏發電量約1.9億千瓦時，約占瑞典總發電量的0.13%。

生物質提供清潔熱力和電力

近幾十年，生物質的使用在瑞典的電力和熱力生產以及運輸部門中穩步增長。2016年，生物質的使用量增加至1390億千瓦時，相當于能源總供應量的25%。在供熱的同時，生物質用于以熱電聯產（CHP）方式運行的電廠，為瑞典提供約10%的電量。

生物質是幾種不同類型燃料的統稱。除了未加工和加工的木材燃料，它還涵蓋農業生物燃料、可燃垃圾、生物乙醇、生物柴油和沼氣。瑞典的森林覆蓋率達53%，這使得林業部門成為生物質能的最大生產部門，占90%。以前，泥炭在統計數據中被視為生物質能源，現在則被列入其他燃料以及化石廢物，屬于不可再生資源。

瑞典位于高寒地帶，供熱能源需求量很大。自20世紀70年代開始，供熱能源已經由以石油為主體，轉變為以生物質為主體。在供熱體系中，生物質大幅度替代了石油。2016年，生物質供熱量為520億千瓦時。在區域供暖的能源來源中，生物質的比重達到62%。其主要形式是生物質熱電聯產，也包括垃圾熱電聯產，工業廢熱所占比例為8%。

近些年，在供熱系統中熱泵的使用已經減少。21世紀初以來，電鍋爐的使用幾乎完全消失。過去10年中，廢物的使用有所增加，甚至有幾個城市的區域供熱的基荷是由垃圾熱電聯產提供。

生物燃料和電氣化推動交通能源清潔化

圖4 瑞典的生物質應用

與電力系統轉型和供熱能源轉型相比，交通能源轉型的進展緩慢，這也是歐盟國家共同面對的難點。歐盟的目標是到2020年，交通運輸燃料中的10%來自可再生能源。瑞典設定的政策目標是到2030年，所有車輛均采用非化石燃料。在該國，生物燃料的使用始于2005年，自此其生產和使用都得到快速提升。以乙醇、生物柴油和沼氣為代表的生物燃料占2016年瑞典國內運輸業最終能源使用量的20%左右。如今，瑞典和芬蘭是使用生物燃料最多的歐洲國家。

瑞典交通運輸中使用的生物燃料包括低水平和高水平的生物柴油混合物、純凈形式的沼氣或與天然氣混合的沼氣，以及低水平和高水平的乙醇混合物。低混合乙醇可以指定為E5，而高混合乙醇包括E85和ED95。瑞典的市場上有兩種不同類型的生物柴油：HVO（加氫處理的植物油）和FAME（脂肪酸甲酯）。目前，該國有15個城市完全使用車用生物質氣體燃料，部分客運火車也以沼氣為動力。

交通電動化是交通能源轉型的另一支撐力量。電動汽車和混合動力汽車的數量正在日益增加。2016年，瑞典已擁有26364輛充電汽車：其中的29%是電動汽車，71%屬于電力（插電式）混合動力車 。盡管這類車輛在所有投運的機動車中占比不到1%，但增長速度很快。

哥德堡正在實施以電動大巴為代表的城市公交系統電動化工程，計劃使在該市街道行駛的沃爾沃公司電動巴士完全由風電和水電等清潔電力驅動，能源利用效率比傳統柴油動力巴士高80%。

該國還在試點電氣化公路，通過受電弓充電或無電充電的方式對公路進行電氣化改造，推進貨車的電驅系統改造，使大貨車能夠像無軌電車那樣使用清潔電力。

瑞典能源轉型的啟發和思考

圖5 交通領域的各類生物燃料應用情況

瑞典的能源轉型之所以能夠走在世界和歐洲的前列，首先是其鑒于本國資源情況和國內能源消費需求，確立了明確的轉型目標和政策支持，強化激勵措施，再以先進的科技和標準體系作為支撐。更深層則是瑞典國民創新文化理念的影響結果。在這個北歐富裕國家，家庭垃圾分類、自行車通勤、環保素食主義已經成為一種社會風尚，環保理念深入人心。

一、明確“Fossil Free”的愿景

對于無煤、無油、無氣的瑞典，能源安全戰略是促成該國逐步確立“Fossil Free”目標的核心推動因素。此后，環境保護和全球氣候變化則成為重要考量因素。中國是世界最大的能源消費國之一，也是世界第二大石油消費國。石油對外依存度逼近70%，天然氣對外依存度接近40%，這已經對國家能源安全造成嚴重壓力。我國有必要從自身的能源安全出發，明確能源轉型的理念和愿景，依托能源利用技術創新建設資源節約型社會，打造現代可持續發展的能源體系。我國應深入研究瑞典去油化的戰略、政策設計和技術創新，盡快制定減少石油和天然氣進口的戰略，下定減油的決心，并明確“Oil Free”的目標。中國雖然有豐富的煤炭資源，但空氣質量、氣候變化等環境約束都倒逼煤炭的清潔利用和減量使用，因此，也需要考慮不使用煤炭的目標設計和路線圖。

二、愿景激發創新

圍繞“Fossil Free”的愿景，瑞典積極鼓勵可再生能源的政策、技術和社會創新，有效地推動了目標的落地，甚至常常提前實現目標。中國的科技資源遠勝瑞典，獨特的體制設計也使我國擁有遠勝瑞典的資源動員能力。在充分借鑒瑞典等世界各國經驗的基礎上，中國的能源轉型有理由走得更快、更好。

三、充分重視生物質

在我國，農林生物質長期被認為是一種不理想的能源資源，因為它的熱值比煤炭低，收集又比較麻煩，但如果不對其進行資源化、能源化利用，則會造成嚴重的環境難題，如秸稈焚燒是霧霾的重要來源，禽畜糞便有可能造成水源污染等。中國地域廣大，生物質資源總量很大，理論上的生物質能資源達到50億噸左右。通過借鑒瑞典在生物質利用方面的科學技術、政策體系，對其進行資源化、能源化利用，可以使生物質能在我國現代能源體系中扮演重要角色，提高能源自給率，降低能源對外依存度。

四、高度重視垃圾能源化利用

據中國城市環境衛生協會統計，我國每年產生近10億噸垃圾，其中生活垃圾產生量約4億噸，建筑垃圾有5億噸左右。此外，還有1000萬噸左右的餐廚垃圾，可以說垃圾總量是世界上數一數二的，但垃圾填埋不但占用寶貴的土地資源，還造成嚴重的污染。將垃圾進行資源化利用，以熱電聯供的方式參與供熱，既能解決北方清潔供暖的問題，有效緩解霧霾問題，還可以大幅降低垃圾的填埋率。對于垃圾能源化利用，瑞典的技術、政策體系以及在引導居民的消費和生活習慣方面的做法，為中國的實踐提供了有益借鑒。