竞争型经济以最有效的方式利用有限的资源。丹麦是世界上能源效率最高的国家之一。其中关键就是63%的丹麦家庭通过区域供热采暖并获得热水。此外，约60%的电力来自效率高达92%的热电联产。这使得区域供热成为丹麦热量和电力供应必不可少的一部分。区域供热和热电联产系统的高效性和灵活性，是丹麦到2050年摆脱化石燃料这个目标的关键。
(来源：绿色国度《丹麦绿色转型白皮书》系列之《区域能源》白皮书)
丹麦大力发展区域能源，是20世纪70年代使丹麦经济严重受挫的石油危机所导致的结果。不同供热方案的综合分析清晰的显示：区域供热在许多地域都是最好的解决办法。因此，丹麦于1979年通过了它的第一个供热法案。在此基础上，丹麦相关领导人制定了政治框架，在整个丹麦实施区域供热，并在过去的四十年中获得了宝贵的经验。这也促进了许多公司的成长，它们在区域能源系统价值链的各个部分提供最先进的技术和诀窍。
2014年，在丹麦超过68%的区域供热是由热电联产(CHP)机组生产的。区域供热和热电联产的广泛应用，是过去几十年中提高能源利用效率、断开经济增长与能源消耗的联系、减少碳排放的原因之一。
丹麦区域能源的历史概况
关注能源效率和供应保障
1973/74年. 国际能源危机造成能源的高价格，这使丹麦加强关注燃料，也是其提高能源效率的动机。
1976年一月至1979年. 丹麦的第一个全面能源计划为长期能源政策奠定了基础，丹麦能源署成立。第一部关于供热的法律开启了公共供热规划新时代并一直持续至今。
1981至1982年 国家供热规划在全国各地展开。供热规划中的“分区”目的是建立高能效和低排放的能源系统。
提高对国内燃料的关注
1984年. 丹麦北海天然气开始生产。能源部指示发电厂建立天然气装置。
1985至1986年. 无核电公共能源规划的议会决策成立。煤炭被排除在热规划外。由于油价下跌，能源税增加。热电联产协议强调了将小型热电联产厂作为主要能源政策的优先性。
1990年. 就提高利用燃天然气热电联产厂和生物质区域供热达成政治协议。此外，该协议增加了风力的安装。
从国家规划到项目方法的转变
1990年. 修订供热法修订，提出新的规划系统。向所有地方政府提供了规划指示与热电联产燃料选择规格。
1992年. 为支持节能、热电联产、可再生能源，出台了一系列的补贴方针。
1993至2000年. 就利用生物质发电达成政治协议。修订供热法。丹麦议会通过多数决定提高250家中小型热电联产厂的条件。
区域能源成功的关键
探究丹麦四十年的经验教训
区域供热和热电联产的广泛使用，是其在过去几十年里提高能源效率并减少碳排放的主要原因之一。
(Morten Bæk, 丹麦能源署总监)
区域供热——丹麦绿色转型的基石
丹麦最早的热电联产电厂是1903年建成的。它是一个垃圾焚烧厂，可同时以处理垃圾，并为附近的医院提供电力和热量，在1920年到1930年期间，基于当地电力生产过程中过剩的热量，一个集体的区域供热系统发展起来了。从此，来自热电联产(CHP)的区域供热开始在丹麦较大的城市展开，到1970年代，30%左右的家庭由区域供热系统供热。
减少对能源的依赖和消费者成本
在1973年和1974年的能源危机时，人均能源消费大幅上升。能源危机证明了节约能源是减少对进口燃料的依赖、降低消费成本的关键。因此丹麦决定，不仅是大城市，就连中小型城市也要扩大高效的热电联产系统。
1979年的第一部供热法
直到1979年，在丹麦还没有关于供热的法律规范。大多数热消费者装有燃油锅炉或者其他形式的私人采暖设备。为了实现这一政策目标，丹麦在1979年通过了它的第一部供热法。这项法律包含了关于丹麦供热计划形式和内容的管理条例，标志着丹麦公共供热新时代的开始，并一直延续到今天。
高能效是长期规划的结果之一
今天，63%的丹麦住户与区域供热息息相关，他们的的供暖与生活用水都来自区域供热。当使用热电联产发热和发电时，其整体能源效率要远高于分别发热与发电的方式。热电联产的效率可高达85-90%，与单独发热和发电相比，可节省约30%的燃料。区域供热和热电联产已经成为并将继续成为丹麦绿色转型的一个关键因素。
关注气候和可再生能源及能效
2008年. 就改善风能和其他可再生能源条件达成政治协议。
2012年. 就丹麦在2012年到2020年能源政策达成政治协议，该政策包含一系列关于能源效率、可再生能源和能源系统的远大目标与投资。
2020年. 实施能源协议的结果将是，到2020年，50%的电力消耗将由风力发电提供，超过35%的最终能源消耗由可再生能源提供，能源消耗较2006年减少12%。
丹麦的供热分布地图
规划和管理——一个先决条件
丹麦审批区域供热项目的监管过程、责任和要求
1979年第一部供热法定义权利与责任的分工。
这是规范热规划与实施热项目参照的主要法律。
(Morten Bæk 丹麦能源署总监)
明确的角色与责任
1979年供热法案中制定了丹麦区域供热立法，用于管理供热部门并授权地方政府(如市政府)进行地方热规划、制定能源基础设施决策和能源优先次序。该立法和相应规范由丹麦能源局(DEA)开发，而立法与政策的实施是地方市政府的责任。
使用地方知识
丹麦管理热的方法有一个明确的责任分工，地方决策者对当地供热系统的设计有充分的权力，但他们仍依靠国家提供的中央政策和技术框架。这确保区域供热项目符合国家对于供热部门整体发展的目标，同时，个别供热项目的评估和决策则由地方当局根据当地城市发展、热需求及其他相关注意事项决定。
1979年丹麦首个供热法案的主要原则：
• 地方主管部门负责审批新的供热项目;
• 地方当局必须确保选用的供热项目有最高的社会经济效益;
• 情况允许时，热量必须由热电联产产生;
• 集体供热价格必须根据“必要成本”提供消费价格，这意味着热价不能高于或低于实际生产成本。
丹麦供热法案还在全国范围内建立了热网特定区域，在每个区域内通过供热法案促进一种特定类型供热。这些区域如下：
• 单体供热
• 通过天然气网络供应天然气的系统
• 分散供热
• 集中供热
根据社会经济成本效益分析选择供热
供热的选择必须以社会经济效益分析为基础。为了帮助地方政府完成相关经济分析，丹麦能源局(DEA)提供了依据一些社会经济假设做出的方针和原则。这些假设包括燃料价格、电力价格、排放的外部成本、税率等。DEA同时也提供技术数据可作为参考。这就形成了一个统一基础，以评估全国各地政府的供热可行性。
消费热价调控
热价在丹麦所有供热地区都不一样，但是确定热价的原则是相同的。设定热价的方法由法律规定。法律规定用户支付的热费应覆盖所有供热相关的必须成本。在丹麦法律下，供热公司必须保证其非盈利性。热电联产厂不能收取超过产热输热成本的费用。当然，需要强调的是这些成本包括资产折旧与融资成本，这样热力公司无论在长期还是短期都可以维持财政。如此，用户热力成本主要受以下因素影响：
• 生产设备投资
• 区域供热管网投资
• 生产设备的运行和维护
• 供热管网的运行和维护
• 燃料价格
• 设备效率
• 供热管网中的热损失
• 税等
• 财政支持/资助
• 电力价格(与使用或生产电力的区域供热设施相关)
投资成本与运行成本
与单体供热相比，建立区域供热系统基础设施需要大量的投资。然而，在许多情况下，它的运营成本和环境的影响将少很多，尤其是热量由能效高的热电联产机组产生，或由利用钢厂、水泥厂等工厂余热产生的时候。
平准化能源成本
丹麦的经验表明，评估一个区域供热系统的可行性时，要着重考虑该系统的全寿命成本(通常被称作“平准化能源成本”或LCOE)。很多情况下，区域供热是完整生命周期分析的最可行解决方案。大型基础设施投资将通过较低的年度成本在若干年后收回。当然，它的可行性取决于一些因素，包括热量的需求和在特定区域的热密度。使用高品质的组件，虽然会增加初投资，但通常带来更低的年度成本，因此，很多情况下，更低的维护成本和更长的寿命使得终身成本降低。这也意味着用户每年缴纳更少的热费。考虑到一个高质量区域供热管网的技术寿命通常在40-50年这一点很重要。
哥本哈根大区区域供热系统
为22个城市中100万居民的划算的低碳热供应
市政府和消费者拥有的区域供热公司已经建立了一个集成的区域供热系统。
热量由垃圾焚烧炉(25%)和发电厂(70%)生产，锅炉房只生产5%的热量。该系统正在向第四代区域供热转变。
(Anders Dyrelund, Ramboll高级市场经理)
历史
从1903年到1979年，基于对发电厂、垃圾焚烧炉以及重油锅炉(单个锅炉的一个很好的替代)的余热回收，区域供热稳步发展。自1979年以来，由供热法案管理，与电力和垃圾领域共生，该系统显著增长。最近，许多天然气供热地区改为区域供热，而考虑到二氧化碳排放成本，为达到高能效比的供热，热输送也在扩展。
所有权
热传导和垃圾管理公司由市政当局拥有，而20个供热公司则由市政府或消费者拥有。因此，所有公司都有很强的兴趣在一起合作，为哥本哈根大区的用户找到最具成本效益的解决方案。
区域供热系统
输配系统、储热罐、热负荷分配单元对资源的优化利用和竞争激烈的价格是至关重要的。该系统提供7500万平方米的供热面积，全年的产能是10000GWh热量，销售 8500GWh。该系统的主要组成部分是160千米长、25杆的输配系统(最高温度110℃)和三个24000立方米的储热罐。该系统通过热交换器连接到分布系统。由传输公司组织的热市场单元负责优化热电联产厂、垃圾焚烧炉、50多个峰锅炉厂和其他小热厂的产热。
未来发展
该系统在向第四代区域供热过渡：
• 热电联产厂逐步将燃料由煤炭天然气转为主要是秸秆和木材。
• 设置大型储热罐和储热坑，增加储热容量。
• 区域供冷系统将从5个增加到20多个，主要是冷水储存、冷热的热电联产和季节性存储(ATES)，与区域供热共生。
• 超过1000GWh的用户耗热有望从单体燃气锅炉转变为区域供热系统。
• 热输配系统将在两个或以上城市扩展到附近的分配公司。
• 安装更多的大型热泵和电动锅炉，以结合波动的风能。
• 原蒸汽系统的其余部分将在2020年后不久被热水系统完全取代。
• 由于热电联产厂过热的水将只作为工业能源，唯一的超热网络(165ºC)将部分转移到温度较低的网络。
• 用户将更新他们的供热系统以降低回水温度和对供水温度的需求。
• 相应的，在网络中的温度和热损失将被减少。
CTR和VEKS所拥有的热量输配系统与两个热电联产厂及三个大型垃圾焚烧炉连接，并由20个分销公司以保证最优运行与生产。HOFOR是其中最大的输配公司，它还运营一个正在逐步被热水系统取代的蒸汽系统，Vestforbrænding公司将热量输送给自己的用户，并在夏天将余热输送到其北方20公里处的Hillerød市。
汉堡港城区域供热
在新城市发展中实行可持续的、有利润的区域供热
汉堡港城是德国汉堡中心建造的全新城区，它是目前欧洲最大的城市开发项目，为城市发展制订了新标准。
(Jonna Senger, 丹佛斯供热部交流顾问)
最高级城市发展
在德国，大约有14%的用户在区域供热系统中。汉堡市是区域供热的领先者。全市有一个供应19%的家庭的热网。政治家已宣布，该区域供热的基础设施将持续扩建。他们的目标是2020年再额外加入50000个家庭到供热网络中。
在汉堡市，一个全新的城区——汉堡港城已经被建立起来。它占地155公顷，是一个公寓、办公室、娱乐设施、零售贸易与文化的结合体。城市规划者为汉堡港城选择了可持续性最强的，也是经济方面最有利的长期供热解决方案：将所有建筑物都加入区域供热中。这样做的目的是发展一个能源供应概念，以满足最严格的经济和环境要求。
本质上，这个概念是基于现有的、成熟的汉堡区域供热系统与分散式地区供热单元的结合。所使用的燃料主要是煤，家庭和工业垃圾、天然气和非常少量的轻质燃料油。
为了进一步降低二氧化碳的排放量，现有的汉堡港城供热方案配备了一个蒸汽涡轮机和燃料电池试验厂。此外，Überseequartier区计划建立两个新的热电联产厂。主要用于住宅用途的建筑将配有太阳热能电池板，用于供应中央生活热水。
汉堡港城建立城市可持续发展的新标准热电联产确保电厂余热用于加热而不是被浪费。这样，90%的一级能源可被利用，而这个概念可以很容易地扩展到其他住宅区和城市。与传统的化石能源相比，如此每年可节省约370万欧元的燃料成本，并减少14000吨的二氧化碳。
提高香格里拉的能源效率
中国节能热分配的新标准
从低效率的单体锅炉转变为统一的区域供热系统可保护环境、促进经济发展并提高生活质量。
(Martin B. Petersen, ABB北欧区域市场和销售经理)
区域供热减少空气污染，改善当地环境
当地50000居民由使用化石燃料和木材作为主要燃料的单体锅炉供热，这所造成的空气污染困扰着香格里拉。目前，引入区域供热充分减轻了大气污染，促进了当地生态环境的保护。
香格里拉位于中国云南省西北部，海拔3300米以上，该地的供热需求很大。当地的日常温度很低，冬天的日常温差极大，可从极低的-27ºC变化到1ºC。
整个区域供热系统的实施
为给香格里拉的五个区供热，一个新的综合区域供热系统建立了起来。ABB集团为该系统提供设备，从蒸汽到锅炉房的水热交换器，再到终端用户安装。这其中包括为市民提供足够热量的电气和机电设备。自动化和电气互连的解决方案可监管新供热厂达到其最高效率，有助于为50000居民提供一个安全可靠的热源。
此外，空气源热泵的安装使单体纯供热锅炉转变为基于水力发电的、无二氧化碳的锅炉。该热泵提高了系统的能源效率，通过减少燃煤排放，实质上改善了生活质量。
为了保证居民的取暖需求，五个本地自动化控制系统与一个中央控制和监测系统连接，以便以最有效的方式提供足够的热量。
从使用炉子转变为区供热系统，每年可减少105000吨二氧化碳排放和460吨的灰尘，充分带来环境效益，除此之外，每年还可节省17000吨煤。
丹麦在节能和环保的区域供热领域有独特的地位。区域供热已被认为是利用电厂余热从而减少二氧化碳排放的一个巨大的推动者。丹麦ABB公司是区域能源领域的的全球能力中心。
