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使用沼氣的巴士和汽車可以通過像這樣的沼氣站補充能源。城市規劃者希望居民們都購買可以使用沼氣的混合燃料汽車。雖然這種汽車比傳統汽車要貴4000美元,但沼氣燃料的價格比汽油便宜20%。
農場和工廠垃圾被加工成沼氣,這個過程中產生的熱量被用于供暖。沼氣本身用于生產電力,或被提煉成汽車燃料。
圖說:克里斯提斯塔的公交車全部以沼氣為燃料。除了巴士,不少汽車、卡車也改用了沼氣,每年可節約近50萬加侖的柴油或汽油。這座城市計劃到2020年完全杜絕化石燃料。
使用沼氣的巴士和汽車可以通過像這樣的沼氣站補充能源。城市規劃者希望居民們都購買可以使用沼氣的混合燃料汽車。雖然這種汽車比傳統汽車要貴4000美元,但沼氣燃料的價格比汽油便宜20%。
克里斯提斯塔是瑞典南部一個小城,人口8萬。即使在寒冷的冬天,這里取暖也基本不用石油、天然氣、煤炭等化石燃料。這里也沒有安裝太陽能電池板或風力發電機,取暖的能源幾乎全部來自垃圾。比如馬鈴薯皮、糞便、過期食用油、豬內臟等等。
十年前,當瑞典城市克里斯提斯塔發誓要戒掉化石燃料時,這還是一個高尚但遙不可及的理想,就像公路交通零事故、消除兒童肥胖癥一樣。但是,克里斯提斯塔已經跨過了一個關鍵的門檻:這座城市及其周圍的鄉村,人口8萬,已經不采用石油、天然氣、煤炭等化石燃料取暖。這和20年前截然不同,當時所有的暖氣都來自化石燃料。但是這座位于瑞典南部,以絕對伏特加酒出名的城市,并沒有大量采用太陽能電池板或風力發電機,那么它的新能源來自哪里?由于該地區是一個農業和食品加工中心,工農業生產留下土豆皮、過期食用油、過期餅干、豬內臟、動物糞便,當地人因地制宜地將這些垃圾用于生產能源。
在克里斯提斯塔郊外矗立著一座有10年歷史的工廠,用一種生物過程將垃圾廢料轉化成沼氣(甲烷的一種形式)。沼氣燃燒產生熱能和電力,或者經過提煉制成汽車燃料。
當官員們習慣了城市自己生產能源之后,慢慢發現,能源無處不在:舊垃圾填埋場和下水道產生的沼氣,地板生產廠留下的碎木屑和園藝師修剪下的小樹枝都可以利用。
圖說:當地農場、屠宰場和食品加工廠用卡車將糞便、豬內臟等垃圾運送到沼氣廠,還必須繳納垃圾處理費。
圖說:克里斯提斯塔的木材和造紙業留下的木屑被收集起來,運送到中央供暖廠。它們燃燒后產生的熱能被輸入地下供熱管網。
在過去5年里,許多歐洲國家都加大了他們對可再生能源的依靠,大力發展風電、水電、太陽能。因為,在歐洲大陸上,化石燃料價格昂貴,歐盟的排放交易體系對化石燃料超額使用部分增收重稅。對于很多農業地區,可再生能源很大一部分來自用農業和食品廢料加工的沼氣。僅在德國,就有約5000個沼氣發電系統,很多位于獨立的農場上。但克里斯提斯塔更進一步,通過廣泛利用沼氣,在過去10年里,它的化石燃料消耗量減少了一半,城市二氧化碳排放量減少了1/4。
“這(沼氣)是一種更安全的能源———我們再不想從中東或挪威購買石油,”工程師萊納德·厄弗斯說,“而且這樣做還增加了能源領域的就業。”
在美國,沼氣能源系統非常罕見。根據環保局(E PA )的統計,全美目前有151個沼氣池,多數規模小,只使用糞便。EPA估計,至少有8000家農場都有條件使用沼氣。但是,在美國,這樣的計劃因為較高的初始成本、稀少的政府資助和缺乏成熟商業模式而受到制約。沒有將糞便運輸到中心加工廠的網絡,沒有銷售沼氣的網絡。雖然如此,已經有多個州和多家公司正在考慮投資該領域。去年,南加州燃氣公司和圣地亞哥燃氣與電力公司提出申請,要求加州公共事業委員會準許它們在加州修建工廠,將農場有機垃圾和下水道廢氣轉化成沼氣,再經過提純,輸入加州天然氣網絡。
加州和美國其他很多州都要求,在未來10年內,能源公司生產能源中可再生能源要達到一定比例。沼氣將幫助它們滿足這一要求。天然氣和沼氣在燃燒時都會釋放二氧化碳,但是比煤炭和石油要少很多。不同于采集于地下的天然氣,沼氣被認為是可再生能源:它來自生物垃圾。這些垃圾如果不加以利用,就會被扔到垃圾填埋場等待腐爛,不但不能創造任何價值,在這個過程中還會釋放大量甲烷到大氣中,加劇全球變暖。而且甲烷是比二氧化碳更嚴重的溫室氣體。
去年秋天,美國威斯康辛州的生物能源計劃代表團赴德國參觀了當地的沼氣系統,準備借鑒經驗,發展自己的沼氣工業。“沼氣是威斯康辛的機會燃料,”該計劃的中西部政策指導加里·拉德洛夫說。和克里斯提斯塔一樣,加利福尼亞和威斯康辛的食品加工和奶牛場也會產生大量的垃圾,但卻需要大量進口化石燃料。另一個好處是,沼氣工廠還可以處理大量的糞便,避免它們污染空氣和水源。
在克里斯提斯塔,舊的化石燃料技術與沼氣技術并存。原來運輸石油的油罐卡車現在用來運送碎木屑。現在,碎木屑已經成了城市邊緣地區的主要供暖燃料。就在一家忙碌的挪威國家石油公司加油站的對面,矗立著可再生能源公司EonEnergy的一家商業沼氣站。
由于得到當地政府和瑞典政府的補貼,發展沼氣的初始成本雖然較高,但并非無法接受:中央沼氣加熱系統造價1.4億美元,包括建造一個新的焚化廠,鋪設管道,替換鍋爐,安裝發電機。當地官員說,回報也是巨大的:現在,克里斯提斯塔每年市政大樓的供暖成本為320萬美元,而如果依然使用石油和電力供暖則需要 700萬美元。現在很多汽車、巴士、卡車都改用了沼氣,每年可節約近50萬加侖的柴油或汽油。
除了銷售暖氣、電力和汽車燃料的收入,農場和工廠將它們的垃圾送到沼氣廠還要交納垃圾處理費,因此沼氣廠和供暖廠不怕無法盈利。
克里斯提斯塔的能源改革緣于上世紀80年代的石油漲價。當時,這座城市幾乎無力負擔學校、醫院的供暖。為了節約燃料開支,城市開始鋪設暖氣管,形成一個地下暖氣網,又叫地區供暖。
這套系統使用一個或多個中央鍋爐加熱水,產生蒸汽,再輸入管網。相比每幢大樓自己燒鍋爐供暖,這種能夠給整個城市供暖的網絡效率更高。
地區供暖系統可以采用任何燃料,最初,像大多數城市一樣,克里斯提斯塔也依賴化石燃料。但是,1991年,瑞典成為第一個對化石燃料排放的二氧化碳征稅的國家,克里斯提斯塔開始尋找替代能源。1993年,克里斯提斯塔開始用碎木屑為燃料,1999年,開始依靠新建的沼氣廠供暖。部分建筑實在太邊遠,無法連接地區供暖系統,必須使用獨立的鍋爐,但燃料變成了用木材加工廢料制造的小木球。燃燒這種木球效率更高,比燃燒整塊木頭產生的二氧化碳較少;這一供暖模式還促成了木球加工廠在北歐的發展。個人和公司購買燃燒木球的鍋爐可以獲得政府補貼;而這種燃料的成本只有汽油的50%。
供暖完全拋棄化石燃料后,克里斯提斯塔又開始攻克另一個挑戰。城市規劃者希望,到2020年,當地碳排放量將減少到1990年的40%;城市的運轉將完全不需要化石燃料,達到零排放。
城市化石燃料消耗中,交通占60%,因此,規劃者希望司機們改用那些能夠以沼氣為燃料的汽車,公交車輛已經這樣做了。但這需要提高沼氣產量。克里斯提斯塔計劃在邊遠地區修建更多衛星沼氣廠,擴展地下沼氣管道網絡,修建更多的沼氣站。目前,他們面臨一個“雞和蛋”的問題:雖然沼氣比汽油便宜20%,但在確保沼氣網絡將持續增加之前,顧客卻不愿花3.2萬美元購買沼氣燃料汽車或混合動力汽車。這種車要比傳統汽車貴4000美元。
“加滿氣后,足夠汽車一天使用,但是你必須得有計劃。”工程師馬丁·里斯伯格一邊說,一邊給他的沃爾沃補充沼氣。