弃气：荷兰能源转型要革天然气的命？专家说仍存挑战 | 分析

张永峰

中国石油经济技术研究院（ETRI）

天然气市场研究所

荷兰天然气工业历史悠久，是欧盟内天然气生产和出口大国。2016年天然气消费量335.7亿立方米，占一次能源消费35.7%。当前荷兰正在进行一场能源革命：荷兰政府规划2050年全国的居民住宅实现不再使用燃气作为供暖和烹饪的能源，将建筑环境的CO₂排放量降低80%。为实现此目标，荷兰已有阿姆斯特丹、鹿特丹、乌特勒支等31个城市签署了“零气社区”的“绿色方案”。这些城市将在两年内陆续有居民社区脱离燃气管网。在接下来的几十年时间内，全国范围将有越来越多的社区逐步脱离燃气管网。专家指出“零气社会”虽然有助碳减排，但还需配合其他辅助措施。

荷兰政府在2016年底提出的“能源日程表”将引领荷兰在2050年实现近乎零碳经济

荷兰38%的能源消耗用于供暖，其中一半用于住宅建筑；89%的荷兰家庭拥有燃气锅炉。2016年，荷兰的CO₂排放量2.12亿吨，其中天然气排放CO₂约占31.0%（根据1立方米天然气约产生1.96千克CO₂换算）。由住宅供暖产生的CO₂排放量约占荷兰排放总量的10%。荷兰已对建筑物的碳排放颁布了两项主要政策：一是提高建筑物的保温性能以降低热量需求，二是采用低碳排放的替代燃料取代天然气。

未来，荷兰每栋房屋或住宅接入的将不再是燃气管网，而是“供暖管网”。新建房屋不再接入燃气管网，现有的700万栋房屋也将逐步脱离燃气管网。2017年起，每年将有17万栋房屋脱离燃气管网。

房屋供暖四种替代方案各有利弊，碳减排效果受替代能源生产规模影响较大

据荷兰皇家燃气厂商协会（KVGN）预测，较好的房屋保温性可降低40%的供暖需求。预计到2050年，荷兰15%的供暖需求来自电热泵，15%来自混合热泵，10%来自冷凝锅炉，20%来自区域集中供暖管网。区域集中供暖网主要依靠余热（70%）和地热（30%）。

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电热泵供暖要求房屋保温性好，碳减排效果取决于电力来源

使用“绿色电力”（可再生能源发电）的电热泵不存在碳排放的问题，但需要充足的“绿色电力”供应。在能源消耗降低40%的前提下，平均每台电热泵的用电需求将从现在的3500千瓦时增至5000千瓦时，即增加了约50%。荷兰的“绿色电力”尚不能满足需求，目前只有12%的电力是可再生能源发电，超过80%的电力来自煤和天然气等化石能源发电。如果电热泵的电力来源为化石能源，CO₂排放量将达到平均每栋房屋925千克，比使用燃气冷凝锅炉低40%。“绿色电力”必须大幅增加，才能实现使用电热泵过程中的零碳排放。

电热泵的缺点在于成本较高，价格介于9000～19000欧元，且只适用于保温性好的房屋，若保温性差则无法达到预期温度。

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混合式热泵效率低，碳减排量取决于替代燃料类型及用量

混合式热泵成本低于电热泵，价格介于4000～8000欧元，但其效率受室外气温影响大。在室外气温低于12℃时，混合式热泵的平均效率将降低20%～50%。

混合式热泵的碳减排量，部分取决于使用多少“绿色电力”，以及使用何种燃气。如果使用了绿色能源、“绿色燃气”（经过处理、可适用现有管输网络的生物气）或“绿色氢气”（“绿色电力”电解产生的氢气），混合式热泵可实现零碳排放。但如果天然气发电仍占50%，其电力来源则属“灰色电力”，每台泵年均排放CO₂约1200千克，这仅减少了20%的碳排放量。

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冷凝锅炉仍有用武之地，“绿色燃气”和“绿色氢气”产量直接影响其碳减排效果

据KVGN预测，到2050年，荷兰仍将由锅炉满足约六分之一的住宅供暖需求，主要用于保温性能较差、无法经济地使用电热泵、不适合连接供暖管网的房屋。届时现有的700万栋房屋中将有100万栋房屋仍需燃气，或与混合式热泵组合使用。冷凝式燃气锅炉和混合式热泵的燃气来源将大部分为“绿色燃气”和“绿色氢气”。

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供暖管网不适合远距离运输且依赖供热厂商，未来地热资源可作为重要热源

替代燃气锅炉的第四种方案是连接供暖管网，也称为区域集中供暖。这种方案的CO₂排放量与热源类型有关，可能是电厂、工厂或垃圾处理厂的余热，也可能是地热。

区域集中供暖的最大优点是房屋不必需很好的保温性。由于热量在现有的供暖管网中存在损耗，供暖厂商需要供应110℃的热量，才能实现向住户提供约90℃的热量。生物质发电厂、垃圾处理厂、热电联产厂、地热井和工业过程的余热等均可供暖。研究表明，供暖管网与燃气锅炉相比可降低45%～70%的CO₂排放量。使用工业余热或地热能达到最佳减排效果。在成本方面，荷兰政府每年都为供暖管网设定最高价格，保障了消费者的取暖支出不会受到较大影响。

供暖管网也有其局限性。首先，是否适合连入管网主要取决于消费者与供暖厂商之间的距离，距离过远则热量损耗大，距离适中才可实现热量高效输送。在南荷兰省，由于鹿特丹有大量工业余热且有建筑密度高，非常适合建设大型供暖管网。而对其它地区，并非如此。其次，供暖管网一旦建成将长期依赖供暖厂商，存在供应风险，供暖热源需要多元化、多样化。

专家指出供暖管网应主要依靠本地区的地热资源，未来新的区域集中供暖管网应建在有充足地热源的地区。这也可化解被化石能源套牢的风险。

“零气社会”的碳减排目标存在较大挑战，需配套辅助政策，“绿色电力”“绿色燃气”“绿色氢气”需要大规模投资

专家指出，即便在最理想条件下，荷兰政府规划的“零气社会”仍不一定能实现80%的CO₂减排目标。总减排量取决于“绿色电力”“绿色燃气”“绿色氢气”的生产规模。只有当所有的热泵都使用了绿色能源，且“绿色燃气”或“绿色氢气”产量可以满足混合热泵和锅炉的需求，“零气社会”的目标才能得以实现。

向“零气供暖”的转变过程非常复杂，需要配套更多的辅助政策刺激投资，扩大可再生能源规模。