歐必特官網 發布日期:2022-03-23 閱讀次數:15285
英文原標題:The jump to pumps: how Finland found an answer to heating homes
作者:Rapid Transition Alliance Staff
出版:Rapid Transition Alliance
以下為中文翻譯:
如何在不依賴化石燃料的情況下為家庭和工作場所供暖是快速轉向零碳經濟的更艱巨的挑戰之一。
在歐盟 (EU) 內,供暖行業是能源和碳密集度最高的行業,占歐盟能源需求總量的近 50%,其中 75%
是通過燃燒化石燃料來滿足的。2017 年在全球范圍內,只有 10% 的熱量需求得到了可再生能源的滿足。但是,當英國宣布打算 拆除家用燃氣鍋爐時,在寒冷的斯堪的納維亞半島,芬蘭展示了一種鮮為人知的
可再生能源技術——熱泵的非凡潛力。
個別住戶很早就確定了這項技術的適用性,并投資于相互學習。當政府法規趕上并開始通過立法支持該
技術時,市場已經很發達,當地的供暖工程師也相對熟練。這說明了許多其他國家/地區將面臨的一個
問題——工程師和安裝人員擁有足夠的知識,使供暖快速過渡成為可能。
芬蘭歷史上一直依靠燃燒生物質和石油來取暖,這是一個人口相對較少、人口稀少和森林大的國家。1970 年,其 90% 的空間供暖供應來自木材和石油。然而,到 2012 年,供暖供應結構幾乎無法辨認。
區域供熱,即熱量通過絕緣管道網絡從集中源傳輸到多個建筑物,占供應結構的 40%,其中電力提供 21%,生物質 21%,石油 11%,熱泵 6%,以及天然氣僅占 1%。
盡管監管推動了這種轉變的規模,但個體家庭也發揮了關鍵作用。在芬蘭購買和安裝熱泵的巨額
投資大部分來自使用自己現金的普通房主,政府支持有限或沒有。1990年代初期,空氣源熱泵開始從
瑞典引進,技術成功,政府支持市場。芬蘭國家熱泵協會 (SULPU) 于 1999 年由熱泵企業家和熱泵
研究人員在政府能效機構 Motiva 的支持下成立。這位企業家的目標是到 2020 年在芬蘭銷售 100
萬臺熱泵,但到 2000 年,市場仍然很小——大約只有 10-15 家熱泵經銷商。他們仍然因缺乏培訓
而受到阻礙,
然而,通過 SULPU 實踐知識的有機增長導致安裝培訓和標準在整個 2000 年代不斷改進,提高
了該行業的聲譽并導致銷售額增加?;ヂ摼W帶來了以用戶為主導的在線熱泵論壇,用戶和安裝人員在
此交流知識,在信任的環境中產生巨大的影響。這些在線論壇在表明熱泵適用于芬蘭寒冷氣候和開發
以用戶為主導的創新方面發揮了特別重要的作用。2009 年,芬蘭終于被歐洲熱泵協會 (EHPA) 的質
量控制委員會接受,成立了自己的國家質量委員會以確保標準的一致性。SULPU 收集芬蘭國家統計局
也使用的部門統計數據,已報告銷售額同比穩步增長。2018年,SULPU數據顯示,70%的新建小戶
型選擇熱泵,每年約有5000臺燃油鍋爐更換熱泵。
從外部熱源(空氣、水、地熱能等)轉換能量的熱泵在過去十年中增長尤其強勁——當用于驅動它們
的能源來自可再生能源時,它們變得低碳。芬蘭熱泵的總能量輸出目前約為 10 TWh,可滿足芬蘭住宅
和商業建筑存量約 15% 的供暖需求。僅在 2018 年,銷售額就增長了 22%,投資超過 10 億歐元,
安裝了 75,000 臺熱泵。這意味著一個擁有約 270 萬戶家庭的國家擁有 100 萬臺熱泵。自 2000 年
以來,芬蘭家庭用于取暖的能源量相應下降了約 15%。
在芬蘭,熱泵更有廣泛性和相關性
芬蘭熱泵技術的快速部署和安裝特別有趣,因為建筑中的熱量脫碳對于工業化國家來說仍然是一個
難題,否則實現凈零碳排放將只是一個夢想。在供暖方面(而不是純粹的制冷,這是另一種能源密集型
行動),這一挑戰在北歐最為明顯,那里現有的大型天然氣網絡和陳舊的建筑存量相結合,造成了需要
大量投資、規劃和強大技能的情況修復的基礎。
例如,英國的供暖在包括工業用途在內的碳排放總量中占 37%,其中 17% 可歸因于建筑物的供
暖和制冷,13-14% 可歸因于住宅的供暖。只有 5% 的家庭擁有低碳供暖,其中 85%(2450 萬個
家庭)仍然以天然氣為主。同一項研究顯示,48% 的調查樣本聲稱他們不知道他們的燃氣鍋爐有環境
成本。
在全球范圍內,熱泵僅占建筑物供暖的 3% 左右,這突顯了在打破化石燃料在供暖行業的主導地
位方面面臨的挑戰的規模。芬蘭的例子是有先見之明的,因為它展示了在適當水平的鼓勵、監管、財
政激勵和財政政策的情況下,低碳供暖方案的推出是如何發生的。熱泵僅占建筑物供暖的 3% 左右,
這突顯了在打破化石燃料在供暖行業的主導地位方面面臨的挑戰的規模。芬蘭的例子是有先見之明的
,因為它展示了在適當水平的鼓勵、監管、財政激勵和財政政策的情況下,低碳供暖方案的推出是如
何發生的。熱泵僅占建筑物供暖的 3% 左右,這突顯了在打破化石燃料在供暖行業的主導地位方面面
臨的挑戰的規模。芬蘭的例子是有先見之明的,因為它展示了在適當水平的鼓勵、監管、財政激勵和
財政政策的情況下,低碳供暖方案的推出是如何發生的。
許多針對這個問題的低碳解決方案已經得到證明并且今天已經存在,但擴大和安裝它們是問題所
在。其中一些問題是經濟問題,例如在較小的、不太成熟的市場中價格太高而無法使熱泵可行。其他
與基礎設施有關,例如在英國,現有住房的能源效率如此之低,以至于大規模改造計劃是安裝熱泵的
先決條件。其他一些是歷史性的,例如在荷蘭等地,天然氣等所謂的傳統燃料占主導地位。這無數的
障礙強調需要一種適合當地條件的混合、靈活的方法。尋求提供一攬子解決方案的嚴格自上而下的措
施最終可能比具有本地意識的方法花費更多,事實上,減慢過渡。這一論點可以適用于英國,在英國
,自上而下的“毯子”全電動或全氫脫碳加熱和冷卻方法的成本可能分別比本地意識高出兩倍或三倍半
。 ,靈活的方法逐地計劃。芬蘭提供了一個清晰的例子,說明如何通過政府提供更多的支持作用來創
建成熟的市場和產生大量的本地投資。
芬蘭的例子具有更廣泛的相關性,它揭示了其他國家快速轉型的潛在問題:低碳技能差距。安裝
近 100 萬臺熱泵不是一蹴而就的,也不是由一家公司完成的——它需要大量承包商、貿易商和供應鏈
運營商來大規模完成。在許多國家,人們真正擔心的是——盡管政府投資、贈款和激勵措施根據凈零
目標來追求低碳選擇和技術——但實際實現它的技能基礎是有限的。因此,脫碳熱不僅僅是一種技術
修復:它需要一種工業和職業方法,以發展制造能力、建立安裝技能基礎和創造專業。
歷史原因
芬蘭在 1970 年代的石油危機中被迫尋找替代技術。由于冬季漫長而寒冷,芬蘭的供暖需求是歐
洲最高的國家之一,這使得供暖脫碳的挑戰更加緊迫。全國各地的天然氣網也非常有限,因此必須使
用替代的住宅供暖來源。熱泵適合該國相對便宜的電力和缺乏天然氣基礎設施的許多偏遠社區,但此
時的質量不可靠,它們仍然是一種利基技術。市場在 2000 年代才開始迅速擴張,
芬蘭目前的目標是到 2035 年實現碳中和——比英國、歐盟和韓國提前 15 年。這意味著它現在
擁有擴大熱泵規模的有利政策環境以及其豐富的地熱能資源。與此同時,SULPU 在向公眾和政策制定
者宣傳熱泵的好處、游說、開展調查和提供數據以支持轉型方面發揮了并將繼續發揮重要作用。
如今,熱泵已成為住宅和商業供暖的首選來源,受到實惠的價格、以服務為主導的新商業模式和
退稅的支持。2018年空氣源熱泵銷量4.7萬臺,地源熱泵8000臺,空氣源熱泵4000臺,廢氣熱泵
3000臺。芬蘭大約 40% 的住房是獨立的,這使得安裝地源熱泵變得更加容易,因為您必須在室外
鋪設地下管道。獨立屋占芬蘭非工業初級熱泵輸出的85%,地源熱泵占總輸出的三分之一以上。熱
泵是電網需求側管理的絕佳手段,具有靈活性,能夠利用水量、建筑物、地熱井等特征作為能源。
有利因素
芬蘭熱泵安裝速度驚人的增長首先得益于地理和環境條件——這些可能使其繼續擴張。當前市場
以空氣源熱泵為主,但地源熱泵也扮演著主角:芬蘭有超過 100,000 口地熱井,總深度達 20,000
公里——地球周長的一半。這使得熱泵成為對工業、房地產開發商和房主有吸引力的投資,其資本回
報率在 10% 到 15% 之間。在芬蘭,電力也相對便宜,對于那些希望更換碳密集型供暖系統的房主
來說,這是一個明智的選擇。熱泵很受歡迎,因為它們需要的空間小且方便——不需要像油或木頭那
樣重新填充燃料。在住宅供暖和行為改變方面,研究表明,讓低碳選擇盡可能簡單可以提高吸收率,
利用消費者“隨波逐流”的自然傾向。
該國穩健的政策環境提供了幫助,一系列能源效率、減排和支持建筑法規政策。廣泛的政府政策
、目標和稅收越來越鼓勵從 2000 年左右開始從基于化石燃料的供暖系統轉向可再生能源,包括 2005 年、2008 年、2013 年和 2017 年的國家氣候和能源戰略。自 2011 年以來,化石燃料稅收增加了兩倍
(稅收2004 年至 2017 年間取暖油成本增加了一倍多),并且國家建筑規范 (SRMK) 提供了嚴格的能
源性能標準,其中包括建筑物的供熱。
自 2014 年以來,每個新房都必須安裝熱泵,而政府補貼最多可覆蓋轉換成本的 20%:此外,
家庭裝修成本的 45%-60%,擴建和熱泵裝置可以免稅。這也有助于在勞動力市場內培養綠色建筑技
能,目前估計有 3000 人在該行業就業。由于早期采用、通過在線論壇進行點對點學習以及國家熱泵
協會 (SULPU) 的成立,出現了一個準備好的、自我啟動的市場,盡管政府創造了有利條件。
因此,安裝的培訓和標準在整個 2000 年代得到改善,提升了該行業的聲譽,增加了本土創新并
導致銷售額增加。其專業知識的深度和廣度隨后能夠發展成為一個全面的產品和安裝人員網絡,并由
受信任的認證計劃覆蓋。估計有 3000 人現在在該部門工作。由于早期采用、通過在線論壇進行點對
點學習以及國家熱泵協會 (SULPU) 的成立,出現了一個準備好的、自我啟動的市場,盡管政府創造
了有利條件。因此,安裝的培訓和標準在整個 2000 年代得到改善,提升了該行業的聲譽,增加了本
土創新并導致銷售額增加。其專業知識的深度和廣度隨后能夠發展成為一個全面的產品和安裝人員網
絡,并由受信任的認證計劃覆蓋。估計有 3000 人現在在該部門工作。
由于早期采用、通過在線論壇進行點對點學習以及國家熱泵協會 (SULPU) 的成立,出現了一個
準備好的、自我啟動的市場,盡管政府創造了有利條件。因此,安裝的培訓和標準在整個 2000 年代
得到改善,提升了該行業的聲譽,增加了本土創新并導致銷售額增加。其專業知識的深度和廣度隨后
能夠發展成為一個全面的產品和安裝人員網絡,并由受信任的認證計劃覆蓋。盡管政府創造了有利條
件,但還是出現了自啟動市場。
因此,安裝的培訓和標準在整個 2000 年代得到改善,提升了該行業的聲譽,增加了本土創新并
導致銷售額增加。其專業知識的深度和廣度隨后能夠發展成為一個全面的產品和安裝人員網絡,并由
受信任的認證計劃覆蓋。盡管政府創造了有利條件,但還是出現了自啟動市場。因此,安裝的培訓和
標準在整個 2000 年代得到改善,提升了該行業的聲譽,增加了本土創新并導致銷售額增加。其專
業知識的深度和廣度隨后能夠發展成為一個全面的產品和安裝人員網絡,并由受信任的認證計劃覆蓋。
芬蘭熱泵市場的勢頭正在產生各種創新和顛覆性的商業模式,這些模式可能會進一步加快安裝
速度。例如,“熱泵熱銷模式”,通常稱為服務模式,涉及服務提供者為熱泵付費,然后將供暖作為服
務提供??蛻舭丛戮退麄兪褂玫哪茉撮_具發票,所有維護工作均由服務提供商處理。這種模式特別適
用于業主可能不太可能自己投資的服務式公寓樓、公共住宅區和商業辦公空間。
時間線整理
1970 年,芬蘭 90% 的供暖供應來自木材和石油。該國在 1970 年代的石油危機中被迫早期專
注于熱泵技術,但質量不可靠,他們仍然是一個小眾的概念。
1990年代初期,空氣源熱泵開始從瑞典引進,技術成功,政府支持市場。
芬蘭國家熱泵協會 (SULPU) 于 1999 年由一位熱泵企業家和一位熱泵研究員在政府能效機構
Motiva 的支持下成立,但到 2000 年市場仍然很小,只有大約 10-15 個熱泵經銷商.
2000 年代初,隨著一系列建筑法規的出臺,芬蘭熱泵市場的增長開始加快。建筑法規的變化
(2003 年、2007 年、2010 年、2012 年)意味著建筑行業面臨著越來越高的絕緣和能效法規。
歐盟法規,如 2010 年建筑能源性能指令 (EPBD) 和 2012 年能源效率指令,在更高的建筑標
準方向上增加了權重。到 2012 年,供熱供應結構幾乎面目全非,區域供熱占 40%,電力占 21%,
生物質能占 21%,石油占 11%,熱泵占 6%,天然氣占 1%。僅在 2018 年,銷售額就增長了 22%, 投資超過 10 億歐元,安裝了 75,000 臺熱泵。
芬蘭的 270 萬戶家庭擁有超過 100 萬臺熱泵。自 2000 年以來,芬蘭家庭的取暖消費量相應下
降了約 15%。安裝退稅和鼓勵安裝不同類型熱泵的信息措施 (2000) – 家庭裝修和擴建的勞動力成
本的 45% 至 60% 可以免稅。
芬蘭目前的目標是到 2035 年實現碳中和——比英國、歐盟和韓國提前 15 年。
芬蘭熱泵的總能量輸出目前約為 10 TWh,可滿足芬蘭住宅和商業建筑存量約 15% 的供暖需求。
研究表明,30 億歐元的初始支出可以使 10,000 個額外公寓樓(容納近 100,000 名芬蘭人)中
的熱泵每年額外增加 5 TWh 的無排放熱量,并從該國的碳足跡中減少數百萬噸的碳排放。
啟發
點對點的非正式學習有助于傳播新的低碳技術。 通過將國家主導的參數設置與自下而上的創新
和企業相結合,可以從鄰居和其他人的成功中學習并迅速創造一個積極的監管環境,并提供財政激勵
。如果政府為他們提供便利,消費者可以提供幫助。
清潔能源解決方案需要根據一個地區的自然優勢量身定制 ——不同的技術和不同的可再生能源平
衡將最適合不同的國家和地區。
與大規模集中式能源系統相比,混合規模的可再生技術可以創造相對更多的就業機會。 但這也意
味著您需要通過主要培訓計劃建立技能基礎,以提供低碳熱量——沒有它,熱泵將仍然是一個夢想。
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