瑞典能源转型：Fossil Free的目标与探索

文 | 本刊特约评论员 何继江，戚永颖，杨守斌

瑞典是全球能源转型的先锋国家之一。2016年，该国的可再生能源占比已经超过54%，在欧盟28个成员国中排名第一，遥遥领先于德国、丹麦等，远远超出欧盟所确定的2020年可再生能源占比20%的目标。

从20世纪70年代起，可持续发展逐渐成为瑞典能源产业发展的基本国策。20世纪70年代爆发的两次石油危机使瑞典经济遭受油价上涨的沉重打击，民众生活也受到很大影响。这促使该国着手改变对石油的过度依赖，力图保证社会经济发展不再受制于日益高涨的石油价格和日益匮乏的石油资源。从国家能源安全出发，瑞典政府于1997年确立了摆脱石油依赖的能源战略，其指导原则是：加快可持续能源系统开发，早日摆脱对石油的依赖，全面实现可再生能源化。2008年，该国更是将能源转型目标明确为“Fossil Free”，即不再使用化石能源——到2030年，交通系统淘汰化石能源的使用；至2040年，整个国家实现100%可再生能源。

化石能源使用持续减少

一、石油不再是主体能源

瑞典不生产石油、天然气，煤炭储量也极少。二战结束后，进口石油成为瑞典的主要能源，1970年，石油占据了瑞典能源供应量的75%以上。

20世纪70年代以来，瑞典的石油产品使用量已经减少一半以上，40多年来的使用量减少超过2000亿千瓦时（200TWh）。目前，石油在该国能源体系中所占的比重低于23%。终端消费用途方面，绝大部分住宅取暖用油量被替代，汽车燃料是石油产品的主要最终用途，但使用量也在逐渐降低。

2006年，瑞典启动实施了“Oil Free”计划，旨在2020年后将全面使用生物燃料，放弃使用石油燃料，并完全摆脱对石油的依赖，成为地球上第一个实现100%可再生能源的无油国（Oil Free）。

二、煤炭从未在能源体系中占据重要位置

目前，煤炭和焦炭合计占瑞典能源总供应量的4%左右，主要用于工业部门。其中，大部分煤炭消耗在焦化厂中用以生产焦炭，而焦炭主要用作铁生产中的还原剂。在焦化厂中，该过程还导致形成富含能量的焦炉煤气，主要用于钢铁厂以及区域供热与电力部门的热量和电力生产。高炉产铁过程中产生的高炉煤气，则用于制热和发电等。

在瑞典的电力和区域供热部门，由于引入了二氧化碳和硫磺税，20世纪90年代以来，煤炭消费量大幅下降。由于有税收优惠，部分热电联产电厂仍然使用一些煤。

三、天然气在能源消耗中占比很低

瑞典所用的天然气全部来自于进口，1985年开始通过丹麦的天然气管道引进，液化天然气主要来自挪威。20世纪90年代初，瑞典国内的天然气消费量基本稳定，未再出现较大幅度增长。目前，天然气在瑞典主要作为电力和热力生产以及工业的燃料。在某些情况下，天然气被连接到管网用于家庭加热和烹饪，在运输部门中用作车辆燃料，也会作为工业原料。

根据天然气管网的覆盖范围，天然气的使用存在很大的区域差异。瑞典的天然气管网自马尔默从丹麦接入，再延伸到哥德堡，沿途辐射Gnosjö和Stenungsund等地。在这部分地区的某些城市，天然气占一次能源供应的25%。但就全国而言，天然气仅占总能源供应的2%左右。

水电和核电成为清洁电力的主力

2016年，瑞典的总发电量为1523亿千瓦时，其中41%为水电，40%为核电，还有10%的风电和10%左右基于燃烧的发电。

图1 瑞典的石油产品终端消费类型1：本文所有图表数据均来自瑞典能源局（Swedish Energy Agency）发布的“2018版瑞典能源事实与数据”。

图2 瑞典的能源品种供应

图3 瑞典的各类电源发电量

水力资源是瑞典最重要的能源资源。瑞典河流众多，大多短小流急，水量丰沛，通航价值小，水力资源丰富。全国可开发的水力资源达2010万千瓦。该国有许多湖泊，部分湖泊之间由河流相通，但因水位不等，常形成急流瀑布，利于水电开发。19世纪末，瑞典开始大规模开发水电，现在水电是该国电力的第一大来源。

核能在二战之后得到大规模开发利用。高峰期，瑞典境内有12座核电站，年发电量约700亿千瓦时。2016年，在运的核电机组发电量为605亿千瓦时（60.5TWh）。新核电站建设计划都被停止，核能税率也大幅提高，政策鼓励将投资转移到可再生能源的生产领域。2020年前，还将停用3座核电机组；2040年，将停运全部的核电站。

2016年，燃烧所发电量仅145亿千瓦时（14.5TWh），其中最大部分燃料是生物质，占71.9%。煤炭，包括焦炉和高炉煤气，占7.9%。天然气占7.7%。其余燃料包括泥煤和石化废料等，占10%。燃油冷凝发电厂和燃气轮机主要提供储备容量，当年发电量仅5.2亿千瓦时。

近年来，瑞典的风电发展很快，未来将扮演退核后的主力替代电源角色。截至2016年底，该国的风电机组总数为3334台，总装机容量为643万千瓦。2016年的发电量为155亿千瓦时，占当年总发电量的10%。

光伏发电也开始迅速增长。2011至2016年度的最高年增长率为84%，最低增长率也达到52%。截至2016年年底，已安装的光伏发电装机包括并网型和离网型，总计约20.55万千瓦，并网型光伏项目占90%以上。近些年，瑞典光伏发电的强劲增长始于2006年引入的直接资本补贴制度，此后则由光伏系统价格的快速下降而推动。其他原因包括光伏在公众中受到广泛欢迎、公用事业对光伏表现出浓厚兴趣，以及政府简化小微型光伏项目建设的规则。2016年，光伏发电量约1.9亿千瓦时，约占瑞典总发电量的0.13%。

生物质提供清洁热力和电力

近几十年，生物质的使用在瑞典的电力和热力生产以及运输部门中稳步增长。2016年，生物质的使用量增加至1390亿千瓦时，相当于能源总供应量的25%。在供热的同时，生物质用于以热电联产（CHP）方式运行的电厂，为瑞典提供约10%的电量。

生物质是几种不同类型燃料的统称。除了未加工和加工的木材燃料，它还涵盖农业生物燃料、可燃垃圾、生物乙醇、生物柴油和沼气。瑞典的森林覆盖率达53%，这使得林业部门成为生物质能的最大生产部门，占90%。以前，泥炭在统计数据中被视为生物质能源，现在则被列入其他燃料以及化石废物，属于不可再生资源。

瑞典位于高寒地带，供热能源需求量很大。自20世纪70年代开始，供热能源已经由以石油为主体，转变为以生物质为主体。在供热体系中，生物质大幅度替代了石油。2016年，生物质供热量为520亿千瓦时。在区域供暖的能源来源中，生物质的比重达到62%。其主要形式是生物质热电联产，也包括垃圾热电联产，工业废热所占比例为8%。

近些年，在供热系统中热泵的使用已经减少。21世纪初以来，电锅炉的使用几乎完全消失。过去10年中，废物的使用有所增加，甚至有几个城市的区域供热的基荷是由垃圾热电联产提供。

生物燃料和电气化推动交通能源清洁化

图4 瑞典的生物质应用

与电力系统转型和供热能源转型相比，交通能源转型的进展缓慢，这也是欧盟国家共同面对的难点。欧盟的目标是到2020年，交通运输燃料中的10%来自可再生能源。瑞典设定的政策目标是到2030年，所有车辆均采用非化石燃料。在该国，生物燃料的使用始于2005年，自此其生产和使用都得到快速提升。以乙醇、生物柴油和沼气为代表的生物燃料占2016年瑞典国内运输业最终能源使用量的20%左右。如今，瑞典和芬兰是使用生物燃料最多的欧洲国家。

瑞典交通运输中使用的生物燃料包括低水平和高水平的生物柴油混合物、纯净形式的沼气或与天然气混合的沼气，以及低水平和高水平的乙醇混合物。低混合乙醇可以指定为E5，而高混合乙醇包括E85和ED95。瑞典的市场上有两种不同类型的生物柴油：HVO（加氢处理的植物油）和FAME（脂肪酸甲酯）。目前，该国有15个城市完全使用车用生物质气体燃料，部分客运火车也以沼气为动力。

交通电动化是交通能源转型的另一支撑力量。电动汽车和混合动力汽车的数量正在日益增加。2016年，瑞典已拥有26364辆充电汽车：其中的29%是电动汽车，71%属于电力（插电式）混合动力车 。尽管这类车辆在所有投运的机动车中占比不到1%，但增长速度很快。

哥德堡正在实施以电动大巴为代表的城市公交系统电动化工程，计划使在该市街道行驶的沃尔沃公司电动巴士完全由风电和水电等清洁电力驱动，能源利用效率比传统柴油动力巴士高80%。

该国还在试点电气化公路，通过受电弓充电或无电充电的方式对公路进行电气化改造，推进货车的电驱系统改造，使大货车能够像无轨电车那样使用清洁电力。

瑞典能源转型的启发和思考

图5 交通领域的各类生物燃料应用情况

瑞典的能源转型之所以能够走在世界和欧洲的前列，首先是其鉴于本国资源情况和国内能源消费需求，确立了明确的转型目标和政策支持，强化激励措施，再以先进的科技和标准体系作为支撑。更深层则是瑞典国民创新文化理念的影响结果。在这个北欧富裕国家，家庭垃圾分类、自行车通勤、环保素食主义已经成为一种社会风尚，环保理念深入人心。

一、明确“Fossil Free”的愿景

对于无煤、无油、无气的瑞典，能源安全战略是促成该国逐步确立“Fossil Free”目标的核心推动因素。此后，环境保护和全球气候变化则成为重要考量因素。中国是世界最大的能源消费国之一，也是世界第二大石油消费国。石油对外依存度逼近70%，天然气对外依存度接近40%，这已经对国家能源安全造成严重压力。我国有必要从自身的能源安全出发，明确能源转型的理念和愿景，依托能源利用技术创新建设资源节约型社会，打造现代可持续发展的能源体系。我国应深入研究瑞典去油化的战略、政策设计和技术创新，尽快制定减少石油和天然气进口的战略，下定减油的决心，并明确“Oil Free”的目标。中国虽然有丰富的煤炭资源，但空气质量、气候变化等环境约束都倒逼煤炭的清洁利用和减量使用，因此，也需要考虑不使用煤炭的目标设计和路线图。

二、愿景激发创新

围绕“Fossil Free”的愿景，瑞典积极鼓励可再生能源的政策、技术和社会创新，有效地推动了目标的落地，甚至常常提前实现目标。中国的科技资源远胜瑞典，独特的体制设计也使我国拥有远胜瑞典的资源动员能力。在充分借鉴瑞典等世界各国经验的基础上，中国的能源转型有理由走得更快、更好。

三、充分重视生物质

在我国，农林生物质长期被认为是一种不理想的能源资源，因为它的热值比煤炭低，收集又比较麻烦，但如果不对其进行资源化、能源化利用，则会造成严重的环境难题，如秸秆焚烧是雾霾的重要来源，禽畜粪便有可能造成水源污染等。中国地域广大，生物质资源总量很大，理论上的生物质能资源达到50亿吨左右。通过借鉴瑞典在生物质利用方面的科学技术、政策体系，对其进行资源化、能源化利用，可以使生物质能在我国现代能源体系中扮演重要角色，提高能源自给率，降低能源对外依存度。

四、高度重视垃圾能源化利用

据中国城市环境卫生协会统计，我国每年产生近10亿吨垃圾，其中生活垃圾产生量约4亿吨，建筑垃圾有5亿吨左右。此外，还有1000万吨左右的餐厨垃圾，可以说垃圾总量是世界上数一数二的，但垃圾填埋不但占用宝贵的土地资源，还造成严重的污染。将垃圾进行资源化利用，以热电联供的方式参与供热，既能解决北方清洁供暖的问题，有效缓解雾霾问题，还可以大幅降低垃圾的填埋率。对于垃圾能源化利用，瑞典的技术、政策体系以及在引导居民的消费和生活习惯方面的做法，为中国的实践提供了有益借鉴。