丹麦农村新能源建设及其对我国的启示

张 慧，陶小马

（同济大学经济与管理学院，上海200092）



丹麦农村新能源建设及其对我国的启示

张 慧，陶小马

（同济大学经济与管理学院，上海200092）

摘 要：通过实地调研，详细分析了丹麦农村典型农户实施可再生能源改造的经济效益与环境效益，以及其农村新能源建设的特点与经验。在此基础上，针对我国农村新能源建设的现状及困境，从改进制度政策组织设计、加强技术开发以及提高农民素质三方面提出了若干建议。

关键词：丹麦；农村；新能源；秸秆利用

丹麦是世界上能源利用效率最高的国家之一，在过去近20年中，丹麦GDP翻了一番，不仅能源消耗没有增加，污染排放反而大幅度下降。例如，通过多年努力，丹麦已经掌握了许多与减排温室气体相关的可再生能源技术，使每千瓦时发电量排放的二氧化碳由1990年的940 g减少到现在的510 g，二氧化碳的排放总量相应地从6 000多万t减少到5 100万t［1］。目前，丹麦正积极响应欧盟的节能减排号召，明确提出到2020年，能源构成中风能占50％，生物质能和其他可再生能源占35％，并在2050年彻底摆脱化石能源。

作为农业强国，丹麦农村的新能源建设也一直走在世界前列。2014年，笔者加入世界有机农场机会组织（World-Wide Opportunities on Organic Farms），实地考察丹麦农村新能源建设情况，感受颇多。调研发现，丹麦农村在促进可再生能源使用方面已经相当成熟，多数农民已放弃使用高污染、高成本的传统能源，转而使用新能源。其中很多做法和经验值得我国学习和借鉴。

1 丹麦农村新能源建设案例

Doestrup农场（图1）是一家十分普通但又十分典型的丹麦家庭农场。该农场位于丹麦西北部，濒临北海，总占地面积50 000 m2，房屋面积215 m2。由于丹麦为典型寒冷地区，采暖期较长，为当年9月至次年5月，因此生活用能——主要包括采暖与热水——在农场总能耗中占有主要地位，其供给方式也由此成为新能源建设的主要对象和主要内容。

过去，采暖主要依靠燃烧煤油，为此每年大约要消耗煤油4 500 m3，热水生产则靠电热水器。近几年，在政府的大力倡导和鼓励下，农场先后安装了秸秆煤炉（秸秆煤：是通过机械压缩等手段将废弃的植物、生物质压制成高密度的燃料块，使体积缩小到原来的20％以下，这样不仅可以提高燃烧性能，还降低了运输费用。压制后的秸秆煤可替代传统煤，用作锅炉供暖燃料，对环境造成的污染明显减少。）和12 m2的太阳能光伏板，使用可再生能源来解决采暖和热水的供应，并由此获得了良好的经济效益和环境效益。笔者对该项目的效果进行了仔细计算，其结果如下。

图1　Doestrup农场一览Fig．1 The Doestrup farm

1．1经济效益分析

在市场经济体制下，经济因素是推动新能源发展的最大动力，也是影响其大力推广的关键因素。表1详细列出了改造前后两种供能方式的能耗数据和成本数据。需要说明的是：①使用可再生能源供暖前后，室内温度大致无变化，均维持在25℃左右，即体感舒适度不变；②太阳能热水器的主要使用时间为每年5月—9月，约150 d，按平均每天节省6 kWh电计算，共可节省用电900 kWh。③农场购买及安装太阳能装置共计费用68 000 Dkr（丹麦克朗，1 Dkr＝1" 1501 RMB），丹麦政府提供1/3的财税补贴。④除供暖及热水器使用新能源外，家中其余用电仍采取向国网购电方式，电力单价为2" 14 Dkr/kWh。

表1　农场使用新能源与传统能源数据梳理Table 1 New energy usage and traditional energy usage of the farm

根据以上数据，采用财务净现值和投资回收期作为考察经济性的主要判据。

（1）财务净现值

净现值计算公式为：

式中：t—建筑节能改造达标后的使用年数，最大不得超过节能改造产品使用寿命。由于该类产品寿命一般不低于10年，因此取t＝10；(CI-CO )t—节能改造第t年的净现金流量；CI—节能改造后产生的直接或间接收益，该农场每年产生固定收益，因此计算1—10年的收益；CO—节能改造所需的全部投资，本案例中所有投资在第0年投入，其余各年CO＝0；ic—折现率，丹麦的通货膨胀率不高，但为了稳妥起见，此处取折现率为10％；Pe—其他收益，本案例中其他收益为0。

根据表1数据，计算财务净现值。

①新增节能改造投资

新增节能改造投资＝秸秆煤炉购置费＋太阳能光伏板购置费－政府补贴费。

②秸秆销售收益

该农场除部分秸秆用作饲料、还田外，剩余秸秆由农业合同商负责定期收取，秸秆价格由双方商议确定。该农场年均产生秸秆15 t，2/3用作饲料、还田，秸秆价格为0" 75 Dkr/kg。

③每年节能收益

节能收益＝传统用能费用－可再生能源用能费用＋秸秆销售收益；

传统用能方式费用＝煤油成本＋管道维修保养费＋热水器使用电费＝4 500×10" 5×0" 8＋1 000＋900×2" 14＝40 726 Dkr；

可再生能源使用费＝秸秆煤成本＋秸秆煤运输成本＋设备维修保养费＋设备运行用电成本＝1" 8× 9 000＋1 000＋200＋1" 4×273×2" 14＝18 217" 9Dkr。

CI＝40 726－18 217" 9＋3 750＝26 258" 1Dkr

④财务净现值

取项目寿命为10年，折现率为10％，Pe＝0，计算财务净现值。

（2）动态投资回收期

根据项目初期投资105 333 Dkr，每年投资收益26 258" 1 Dkr，按年利率10％计算各年净现金流及累计净现金流量，得出其动态投资回收期仅为5" 4年。

由上述分析可知，农场进行节能改造经济效益显著。

1．2 环境效益分析

对于节能减排项目，除了应进行经济性分析外，环境效益分析也是一项重要内容。参照相关文献［2］，此处采用“单位面积的二氧化碳减排量”作为环境效益的评估依据。该项目中，使用传统煤油供暖，相当于5 297" 04 kg标准煤（煤油折标准煤系数为1" 4714）；采用新能源后，秸秆总量为9 000 kg，相当于3 848" 7 kg标准煤（秸秆折标准煤系数0" 4276）；太阳能热水器的使用节电900 kWh，相当于节省100 kg标煤燃烧所发出的热量（电折标准煤系数为1" 229 t/万kWh）。标准煤的碳排放系数为2" 4567 t CO2/tce。因此，

改造前CO2排放量＝2" 4567×（5 297" 04＋100）＝13 258" 9 kg CO2；

改造后CO2排放量＝3 848" 7×2" 4567＝9 455" 1 kg CO2；

CO2减排量＝13 258" 9－9 455" 1＝3 803" 8 kg CO2。

农场房屋面积215 m2，因此单位面积年二氧化碳减排量为：

3 803" 8÷215＝17" 7 kg CO2/m2·a

显然，该农场使用可再生能源供暖、供热不但具有良好的经济性，同时节能减排效果显著。正因为如此，所以在生态环境保护意识很强的丹麦，这些适用的节能减排技术受到社会大众的普遍欢迎。类似的家庭农场在丹麦全国比比皆是，为整个国家的节能减排做出了积极的贡献。

2 重视秸秆利用——丹麦农村新能源建设的重要特点

由上述案例分析可知，在丹麦农村新能源建设中，秸秆利用即生物质能技术发挥了重要作用。这也是丹麦农村新能源建设中的一个重要特点。目前丹麦对秸秆利用技术的开发处于世界领先地位。丹麦在新能源领域中不仅拥有世界最先进的风力发电技术，而且拥有先进的生物质能利用与管理技术。如何处理农作物秸秆，在很多国家都是个难题。以我国为例，每年秸秆产量近7亿t，由于储运及利用体系不完善，导致秸秆商品化水平低下，农民田间焚烧屡禁不止，不仅浪费了大量资源，而且由此产生大量的温室气体和雾霾等多种污染物，严重破坏环境。

在丹麦，自上世纪80年代起，政府就开始限制农户田间焚烧秸秆，并把这些秸秆提供给120个地区供热锅炉和10万个家庭小型供热装置作为燃料。1993年，丹麦政府通过了《生物质协议》（Biomass Agreement），提出大力开发利用秸秆等生物质作为热力、电力的生产能源，并在首都哥本哈根以南的阿维多建成了世界上最早使用秸秆发电的电厂。该发电厂被誉为全球效率最高、最环保的热电联供电厂之一［3］。丹麦政府还规定，国家中央电厂每年需采购140万t生物质能源作为发电燃料，其中秸秆占生物质的比例不低于70％（即至少100万t）。在政府政策的有效引导下，近20年来，丹麦能源生产中可再生能源、生物质能以及秸秆利用的数量都有了大幅增长，具体数字如图2所示。从中可以看出，截至2012年，生物质能源占可再生能源的比重超过了60％，其中秸秆占生物质能源的比重则达到了20％。若以重量计，近几年每年用于电力、热力生产①1980年至今，丹麦在运行的供热厂共有55个，容量在500 kW到12 MW不等。资料来源：Torben SkØtt，Straw To Energy：Status，Technologies and Innovation in Denmark 2011，Agro Business Park A/S，Niels Pedersens Allé 2，8830 Tjele，2011，p" 20"的秸秆量已超过140万t（图3），占秸秆总量的35％以上，生产的能源约占可再生能源的15％，总能源的2％—3％。

图2　1990—2012年丹麦能源生产中可再生能源、生物质能与秸秆利用Fig．2 Renewable energy，biomass energy and straw utilization in the Danish energy production during 1990—2012

图3　1975—2011年丹麦用于能源生产的秸秆使用情况Fig．3 Straw use of energy production in Denmark during 1975—2011

此外，除了用于能源生产，秸秆还被用于动物饲料、床上用品等物品的生产。各项加总，近几年丹麦的秸秆利用率都超过了60％，如图4所示，从而为可持续发展做出了重要贡献。

数据来源：Danish Energy Agency，Energistatistik 2013，Copenhagen，2014"图4　1997—2011年丹麦秸秆利用情况Fig．4 Straw utilization in Denmark during 1997—2011

3 丹麦农村新能源建设的主要经验

丹麦农村新能源建设值得借鉴的经验很多，归纳起来主要有政策环境、技术应用、管理方式与农民环保意识四个方面。

3" 1 在政策环境上，丹麦政府非常重视根据农村的特点制定一系列鼓励发展新能源的法律法规。例如，与城市相比，农村最显著的特点就是地广人稀。为此，丹麦政府十分鼓励发展分布式能源，既专门为发展分布式能源制定了一系列行之有效的法律、政策和税制，又先后对《供热法》《电力供应法》和《全国天然气供应法》的相关内容进行了修订，从而不仅在法律上明确了保护和支持分布式能源发展的立场，而且给予分布式能源项目一定的财政补贴［4］。目前，丹麦相当多的风电、生物质发电和热电联产都是以分布式供能方式开发建设的。显而易见，这种方式十分适合满足农村——尤其是边远农村的供能需求。因为该方式不仅使小型、分散、有效、清洁的可再生能源资源得到了广泛和充分的利用，而且使发展可再生能源与农村经济发展联系了起来，既增加了该地区人民的收入，还可以有效降低供能成本。

3" 2 在技术应用上，丹麦政府多年来一直坚持积极推进研发各种与农村有关的可再生能源技术，不断提高设备效率，降低生产成本。资料显示，早在1976年，丹麦政府就开始启动可再生能源研发工程，共投入6千万丹麦克朗（折合人民币约6 900万元）的研发资金，并集中专业人才组建了强大的研发队伍［5］。例如，丹麦BWE公司在全球率先研发秸秆生物燃烧发电技术，迄今在这一领域仍是世界最高水平的保持者。此外，从2003年起，丹麦DONG能源公司开始致力于研究秸秆制乙醇技术，进一步提高秸秆利用效率［6］。毫无疑问，正是这种追求技术进步的精神，使得丹麦在生物质能与风能利用等农村可再生能源利用技术领域始终保持世界领先地位，并有能力逐步向全球市场进军。

3" 3 在管理方式上，丹麦政府努力创造条件，鼓励参与农村新能源开发的当事各方按照市场机制建立配套的生产体系，使其能够按照产业化的方式与要求进行运作并获取成功。例如，丹麦秸秆利用之所以如此高效，很大程度上就得益于完善的回收机制。前已述及，目前丹麦农村每年有上百万吨秸秆由大型供热厂与发电厂负责回收。然而，由于秸秆密度低、占地大，而电厂受场地限制，一般只能储备一周用量。为了解决这个问题，丹麦人想出了两种办法。其一，大部分地区农民和电厂直接签订合同，由农民负责收集、整理和存储秸秆，电厂则会按合同约定时间，每年定期上门回收；其二，少部分地区则由农民将秸秆出售给农业合作社，由其负责将秸秆打捆及运往发电厂，价格由双方商议确定。这些秸秆运输到电厂后，再由电厂员工使用专业设备，测定秸秆重量和秸秆中的含水量，确定支付给农民或农业合作社的秸秆回收价格。可以说，正是有了这样一套完整的市场化秸秆交易体系，才保证了秸秆发电、供热规模的不断扩大。

3" 4 农民的环保意识对节能减排工作的推进也起着重要作用。丹麦农民的环保意识很强，而且深入人心。在丹麦所有社会团体中，群众自发组成的支持环保的环保党派人数最多，平均每7个丹麦家庭中就有一个是丹麦环保组织的成员，保护环境已成为每个公民的自觉行动。前面介绍的Doestrup农场的农场主就是当地环保组织成员，他们会定期参加各种环保活动，如去幼儿园为小朋友讲解环保常识等等。在丹麦，环保是大家最爱谈论的话题之一。丹麦人民普遍为他们能成为全球节能减排的先驱而感到骄傲。毋庸置疑，正是这种强大的民意基础，使得丹麦农村的新能源建设得以顺利开展。

4 丹麦农村新能源建设对我国的启示

近年来，我国也开始重视推进农业和农村的节能减排事业。农业部于2011年发布了《关于进一步加强农业和农村节能减排工作的意见》，指出要在农村地区推广应用太阳能、风能、微水电等可再生能源和产品，鼓励农民使用太阳能热水器，引导农民建设节能型住房，等等。然而，尽管农业部积极推动，但就目前我国农业、农村实际用能情况来看，与丹麦农村新能源建设情况仍有较大差距。鉴于此，参照丹麦经验，笔者以为近期可以着重从以下几个方面加强工作。

4．1 深化、细化政策设计与组织设计，帮助农民改变低效用能方式

2011年，有关部门通过对我国25个省、市、自治区和新疆生产建设兵团2" 1万户农村居民用能源情况调查，发现农户以烧薪柴（含秸秆）为主的占47％，烧煤为主的占24" 5％，用电为主的占19％，用天然气及沼气为主的占6％，其他占3" 5％［7］。这表明我国农村居民主要靠直接燃烧的方式获得生活和生产用能。毫无疑问，这种低效的用能方式既造成资源的严重浪费，也对环境造成极大污染，必须尽快加以改变。然而，现在的问题是，为什么这种情况虽然已经讲了很多年，却一直很难加以改变呢？以秸秆利用为例。2008年，国务院发布《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》，提出到2015年，要力争基本建立秸秆收集体系，秸秆综合利用率超过80％，等等。但时至今日，全国多数地方依然存在回收体系不完善、收储困难、综合利用成本高等一系列问题［8］。对此，不少研究都指出，之所以会这样，其中的一个重要原因就在于，尽管国家已经为在农村开展新能源建设出台了一系列文件，但总体上看，这些文件的主要内容仍停留在一般性的号召和要求上，既缺少各方面的政策配套，也缺少可操作性的实施细则。而从丹麦的经验可以看出，要想在农村推广新能源建设，单有政府或社会的良好意愿是远远不够的。也就是说，要想使广大农民能够踊跃投身于节能减排活动，最重要的措施还是必须进行一整套完善的制度设计、政策设计和组织设计。这些设计不仅要在技术上使得节能减排行之有效，而且要在经济上保证所有当事者的利益，从而使得相关活动确实能够落到实处并切实可行。显然，这一点对于我们这样一个幅员广阔的国家来说更为重要。因为我国各地农村的情况差异很大，因此更需要深入细致的制度设计、政策设计和组织设计。因为只有这样，才能因地制宜地充分调动起各方面的力量及其节能减排的积极性。

4．2 加大资金投入与国际合作，努力提高技术创新水平和能力

技术进步是农村新能源建设的重要基础。从我国的情况看，目前适合农村新能源建设的主要技术种类有沼气、风能、太阳能和生物质能。其中，经过多年努力，沼气工程及太阳能的开发利用已在我国大部分地区普及开来，并在一定程度上达到国际领先水平。但对于农村可利用再生资源中最重要的生物质能源——如秸秆，我国的开发利用却起步较晚，迄今与国际水平相比仍有很大差距，且难题很多。为此，我们应一方面加大资金投入，吸引和鼓励企业积极投入相关技术的研发；另一方面应努力加强国际合作——尤其是与丹麦这些在新能源领域领跑国家的合作，通过引进消化，不断突破技术难点，尽快形成符合我国国情、具有我国特点的技术体系与技术队伍②目前我国中小型秸秆气化发电就主要依赖从丹麦等国进口技术和设备，但由于引进成本较高，且技术特点不完全符合我国情况，因而缺乏市场竞争力。。

4．3 加强教育和宣传，增进农民的节能环保知识与意识

在我国，除了政策缺失、技术落后，农民节能环保意识的薄弱也是制约农村新能源建设发展的重要因素。我国是农业大国，但农村义务教育发展相对滞后，农村人口文化水平严重偏低。第六次全国人口普查数据显示，我国乡村人口文盲率达7" 26％，远高于全国平均水平4" 88％［9］，与发达国家农民受教育程度差距更大。例如，丹麦文盲率几乎为0。毋庸赘言，农民不了解节能减排的意义所在，缺乏环境保护意识，就很难做到科学合理用能。因此，政府有必要通过多种渠道增加与农村新能源建设有关的教育宣传经费，一方面提高农村居民的受教育程度，增加农民的相关技术知识；另一方面让农民了解节能减排的重要性，强化农民的节能环保意识。同时在有条件的情况下，应鼓励农村成立民间节能环保组织，努力扩大节能减排在农村的影响力和渗透力。

致谢：衷心感谢丹麦农场主人Kristian和Bodil夫妇在资料搜集和文章写作过程中所给予的帮助。

参 考 文 献

［1］谢晶仁"丹麦新能源发展现状及其对我国的启示［J］"农业工程技术：新能源产业，2014（1）：16-20"

［2］叶祖达，李宏军，宋凌"中国绿色建筑技术经济成本效益分析［M］"北京：中国建筑工业出版社，2013：106"

［3］雷达，席来旺，李文政，等"浅析国外秸秆的综合利用［J］"现代农业装备，2007（7）：67-68"

［4］闫湘"丹麦的环境保护［J］"生态经济，2007（10）：151-154"

［5］Danish Ministry of Climate，Energy and Building" Accelerating Green Energy towards 2020［R］" Prinfohhk" dk，2012"

［6］Henning JØrgemsem，Niclas Scott Bentsen" Straw-based bioenergy/biorefinery supply chain［R］" IEA Inter Task Project Meeting，Rotterdam，2013"

［7］尹俊华，李强，王敏，等"开发利用农村新能源发展农村节能减排［J］"安徽农学通报（上半月刊），2011（21）：89-91"

［8］鞠昌华"我国农作物秸秆处理的困境与对策［J］"贵州农业科学，2011（6）：221-224"

［9］国务院第六次全国人口普查办公室，国家统计局人口和就业统计司"中国2010年人口普查资料［M］"北京：中国统计出版社，2010"

（责任编辑：王晓华）

Danish construction of rural new energy and enlightenment to China

ZHANG Hui，TAO Xiao-ma
（School of Economics＆Management，Tongji University，Shanghai，200092，China）

Abstract：Through field research，the economic benefits and environmental benefits of the typical rural household，and the characteristics and experiences of the new energy construction in rural areas of Denmarkwere analyzed in detail" On this basis，in view of the current situation and difficulties of the construction of new energy in Chinese rural areas，suggestions were put forward from three aspects：mechanism-design improvement，technology-development enhancement and peasants’quality advancement"

Key words：Denmark；Rural area；New energy；Straw utilization

作者简介：张慧（1990—），女，在读硕士，研究方向：分布式能源、新能源领域。E-mail：zhhui0225＠sina" com

收稿日期：2015-01-13

文章编号：1000-3924（2016）01-100-06

中图分类号：S216" 2；S213

文献标识码：A