改写能源历史：斯德哥尔摩垃圾焚烧炉和多伦多的智能工程

2024-10-06 百科知识版权反馈

【摘要】：改写能源的历史在斯德哥尔摩，市政垃圾焚烧炉位于城市的南部边缘，市民扔掉的所有垃圾都要送到那里。这些废弃物被能源行业称为“生物燃料”。过去，人们只能在发现能源的地方生产能源。不过在多伦多，地区能源公司准备借鉴斯德哥尔摩的一些做法，恩威夫已经计划利用安大略湖的深水为市中心供应凉气。各国不停地尝试着新的能源利用，而一个小国正在改写能源的历史。

改写能源的历史

在斯德哥尔摩，市政垃圾焚烧炉位于城市的南部边缘，市民扔掉的所有垃圾都要送到那里。垃圾源源不断，每年都有高达20万吨垃圾在这里化作青烟。此外还有数量更大、因过于肮脏而无法回收的工业废物。

这些废弃物被能源行业称为“生物燃料”。但在今天，它们不再被废弃，每盎司的生物燃料都能用来生产热能和电力。即使如此，许多城市的垃圾仍然被倒进有毒的露天垃圾掩埋场。

过去，人们只能在发现能源的地方生产能源。现在，我们逐步学会了在需要的地方生产和利用能源。

◆小贴士

斯德哥尔摩

斯德哥尔摩是瑞典第一大城市，面积186平方千米，人口76万。斯德哥尔摩大区包括周围4个市区，人口共186万。

斯德哥尔摩于1250年建城，由设在斯塔丹岛的小镇的基础上发展而来。当时因受到海盗侵扰，人们便在一个小岛上用巨木修建了城堡，并在水中设置圆木栅栏，以便抵御外敌。当地人称这些圆木为“Stock”，称该岛为“holm”，斯德哥尔摩(Stockholm)的名称就由此而来，意为“木头岛”。1436年瑞典定都于此，因为该城最初是由木建城堡发展而来的。于是命名为斯德哥尔摩，至今在城内还可以找到具有中世纪特色的不规则的街道。

斯德哥尔摩是一座既古老又年轻、既典雅又繁华的城市。整个城市由14个大岛组成，70多座桥梁将这些岛屿连成一体，有“北方威尼斯”之称。它的老城区已有700多年的历吏，由于免受战争的破坏而保存良好，至今保持着古色古香的风格。这里有装饰着雕塑和石刻的中世纪建筑物，街道狭窄，一派古城风貌。在这里人们可以领略到中世纪的情趣。城市里的街道多由石头铺成，路面狭窄，最窄处仅有90厘米，最宽处也不过5～6米。道路两旁布满了古朴别致的小商店，店中陈列着精美绝伦的手工艺品。在古城中，房屋多由橙、黄色调组成，人们可以见到500年前的地下室和墙垣，也能在中央广场见到一口石井，这是昔日供这里居民饮用的惟一的淡水井。◆

在发电厂或者供暖厂，起重机驾驶员把垃圾送进锅炉。装料系统是半机械化操作，操作人员必须确保垃圾沿墙边堆放好，然后让钢齿铲在夜班自动完成操作，其余的就是焚烧炉的事了。焚化装置可以烧毁任何东西，有效燃烧时的温度高达700℃左右。最后，剩下10%的垃圾没有被焚毁。金属被分类回收，其他则送到垃圾掩埋场。工作人员可以调整家庭垃圾、工业废物和燃油的比例来保持高温。

◆操作人员必须确保垃圾沿墙边堆放好，然后让钢齿铲在夜班自动完成操作◆

斯德哥尔摩正处在城市的变革和更新时期，市中心小河蜿蜒，是这里主要的不动产。清洁的空气和水源是瑞典渴望的财富。与其他欧洲城市相仿，斯德哥尔摩制订了地区供热和供冷的法规。市里修建了20个地区能源工厂，每一步进展都与其中的一个有关。电护壁板和独立的空调系统相继消失，个体合理的牺牲换来了整体的利益。

然而，这种观念在北美不会出现，更不用说广为流传。不过在多伦多，地区能源公司准备借鉴斯德哥尔摩的一些做法，恩威夫已经计划利用安大略湖的深水为市中心供应凉气。

即使在夏天，这里的水也只有4℃，它们被抽上来，流经城里的过滤厂，再流到通信网络塔下的恩威夫冷却厂。这是一个庞大的工程，其造价至少需要1．5亿美元。恩威夫相信，清凉的深层湖水的市场前景相当可观。

多伦多市中心正在考虑更换大量的空调系统。深层湖水冷却项目不但使房产商可以从电力市场抽身出来，还为房产商和业主提供了千载难逢的机会。他们不用耗费巨资去更换过时的电厂，只需要投入不多的资金，把原有的设备换成热交换器。也就是说，不需要冷却塔，不需要制冷机和水泵，当然也就避免了运行这些设备所带来的一切问题，节省了一大笔维修费用，只需把原有设备换成配套的热交换器和抽水机就行。

◆丹麦拥有自己独特的能源，那就是一年四季源源不断从海上吹来的凉风◆

能源的革新方兴未艾，一波又一波的能源浪潮不断地给人们带来新的启示。各国不停地尝试着新的能源利用，而一个小国正在改写能源的历史。

丹麦是个狭小平坦的国家，几乎四面环海。它没有瀑布，也没有煤资源，全国一半的人口生活在城市。过去，丹麦的能源全靠进口，他们从阿拉伯国家进口石油，从波兰和俄罗斯进口煤，他们的工业完全依赖于外国能源。

但是，丹麦拥有自己独特的能源，那就是一年四季源源不断从海上吹来的凉风。这里曾经矗立着大量风车，用来碾磨谷物。

100年前，一个名叫保罗的人把老式风车与自制的发电机连接在一起，于是，风能出现了。保罗建造了几个小型风动涡轮，成为超越时代的先锋。1973年，欧佩克的石油危机唤醒了丹麦人利用风能的意识。政府出资支持风能研究，确保风能发电的成本降到最低。政府的激励机制促成了一个新兴产业的诞生。

风能逐渐给人们展现出它的优点，在那时的丹麦大约有14～16家制造风动涡轮的小厂。它们有的制造2个，有的则制造7个，最大的一家能制造20～25个风动涡轮。而且，那时风动涡轮不算很大，发电从15～30千瓦不等，规模较大的电厂发电量是55千瓦。25年后，风动涡轮有了很大改进。新型涡轮的大小是以前的4倍，发电量相当于以前的20倍。它们矗立在海中，接受的风力比陆地大30%～50%。

◆小贴士

丹　麦

丹麦王国是一个地处北欧、美丽富饶的国家。位于北海与波罗的海、欧洲大陆与新堪的那维亚半岛之间，国土面积为43096平方千米。国土地势平坦，最高处海拔仅为173米。蜿蜒曲折的海岸线长达7031千米，因此在丹麦国土上任阿一个地方距大海不会超过52千米。全国分14个县，271个市。首都为哥本哈根，它既是全国政治、经济、文化中心和最大的商港，也是北欧最大的城市和海陆空交通枢纽。丹麦属于典型的海洋性气候，二月是一年中最冷的月份，平均气温略低于0℃，7月份气温最高，平均气温约为16．6℃。此外，丹麦海、陆、空交通十分发达，城市内道路状况良好，非常适合骑自行车出行。

丹麦全国人口540万，其中95．2%为丹麦人，外国移民及其后裔达431000人。约85%的人口居住在城市中，官方语言为丹麦语。国民平均寿命为男性74岁，女性79岁。丹麦人一般都比较保守，不愿意打扰或麻烦陌生入，所以初识丹麦人会觉得他们有些不好接触。但并不要因此而疏远他们，因为大部分的丹麦人都非常愿意帮助别人和练习英语。(www.chuimin.cn)

丹麦人受教育的比例和程度均比较高，其教育体系包括义务教育、高级中等教育和高等教育3部分。早在1814年，丹麦就开始实行了7年义务教育制度，是世界上实施义务教育最早的国家之一。1973年起实行10～11年制义务免费教育，约93%的学生可进入高中学习。高等教育机构包括传统的大学、大学学院等，大部分实行免费教育。所有高校都实行学分制，学年由3年半到5年不等。如去丹麦读书，国际学生只需负担每年6～8万人民币的生活费用。同时，每周允许14小时打工时间，暑期不限时。但是由于丹麦不是一个移民国家，所以毕业后留在当地工作并不是很容易。◆

每个新型风车能为哥本哈根的1000户人家供电。在市区，你总能看到它们的身影，它们并入了地区热电厂组成的城市电网。每年，它们可以减少6．8万吨的二氧化碳排放量。

现在，风力涡轮的设计也有重大改进，叶片直径从20～70米不等，齿轮的改进使效率比20年前提高了3倍。今天，丹麦14%的电力源来自风能，丹麦制造的风车有80%出口到国外。比如德国，在短短3年间，风车的数量已达到了丹麦的2倍。西班牙是风车的另一个热衷者。丹麦公司在这两个国家和印度都开办了工厂。甚至水力发电的故乡魁北克也在圣·劳伦斯海湾建起了大型风力农场。

◆德国在短短3年间，风车的数量已达到了丹麦的2倍◆

在许多水力发电的大国，比如挪威、瑞典和加拿大，他们都或多或少利用了潜在的水能。他们也明白，出于环境的考虑，他们不能再建新的大坝，让广袤的田野被大水淹没。面对现实，如果需要更多的能源，并且还想让二氧化碳的排放保持在低水平上，风能就成了最好的选择。

在丹麦，一家巨大的冶炼厂比不列颠哥伦比亚省多数城镇的用电还要多，厂主修建了两座大坝，自我供电。如今，这里生产的电力比流出的金属更值钱。在加利福尼亚能源危机的头8个月里，这家公司切断了冶炼厂的供电，以1．63亿美元的高价把电卖给了缺电达到白热化的美国市场。

◆在世界的每座城市，能源在人们的生活中扮演着越来越重要的角色◆

在世界的每座城市，能源在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。我们在空调和暖气上的花销越来越大。在许多欧洲国家，电价已经翻番。能源压力无处不在，迫使人们寻找不同的解决方案。

太阳能便是备受人们青睐的一个方向。在多伦多，安大略发电公司总部曾被戏称为“安大略水力发电厂”，这座深色玻璃的办公塔楼内的人们对所谓“绿色”能源曾付之一笑，然而现在，他们也会在楼顶安装太阳能电池板。在这里，阳光通过光电系统转化为电能，再通过转换器输入大厦的电力系统。但是它的发电量十分有限，即使阳光明媚，电池板也只能为一组办公室提供照明电源。

现在的太阳能利用还只是一种象征，也是一份环境报告。至少人们学会了楼顶制造电能，而且没有使用其他任何资源，也不会对环境产生任何破坏，经久耐用。

◆工作人员在安大略发电公司总部楼项安装太阳能电池板◆

除了自然界赐予我们的能源外，人们正在研制可再生的清洁能源，甚至最容易爆炸的物质——氢也给人们提供了启示。

总部设在温哥华的巴拉德公司历时15年、耗资数亿美元开发了以氢为燃料的便携发动机，备受硅谷和富裕的私房屋主的青睐。

巴拉德的所有产品都是利用燃料电池中的氢，把化学能转化为电能。它的燃料电池的核心是质子交换膜片：两块板夹着一块膜片，并且上面涂有催化剂。其中，氢本身并不是燃料，它从甲醇或矿物燃料中制备而成，装入一块板上的通道；而氧来自空气，装入另一通道。氢和氧互相吸引，只有氢原子的一部分，即氢质子能穿透这层膜片。当电子经过长途跋涉通过外电路，便产生了电流。

◆最容易操炸的物质——氢电给人们提供了启示◆

除此之外，氧吸引氢质子和氢电子，产生了副产品水和热量。只要氢存在，这一过程就不会停止。把多个燃料电池组装在一起，加上燃料处理器、气泵、冷却系统和控制器，一个发电装置就诞生了。许多国家的汽车制造商已在试用这种装置。

对新能源的迫切需求促使巴拉德公司的研究不断深入。

◆不管什么能源，在它们到达我们的汽车和厨房之前，通常免不了跋山涉水◆

其他制氢公司的设计人员正在努力开发固定能源站和汽车发动机。他们希望，在电价昂贵、内燃机的成本和污染已无法忍受的时候，氢将成为新兴的重要能源。

不管什么能源，在它们到达我们的汽车和厨房之前，通常免不了跋山涉水。詹姆斯湾的电力在输送到波士顿和纽约的途中损失了10%。哥本哈根的燃煤也是从波兰用火车和轮船远道运送而来，一旦出现异常，所有电能供应就会全部中断，这无异于一场灾难。

在能源剧烈消耗的时候，使用石油和天然气，供电成本太高。因此，对于新能源的关注也应该使人们有所警醒。当地球被人类开发成一片荒凉的时候，哪里还有我们的家园。

宇宙能量恒定不变，能源取之不竭。但是要把它们转化为电能，同时还不能破坏我们的行星，价格又能为普通百姓所接受，这也许是当代人面临的最大挑战。

城市生活不能没有能源，科技社会与时间的赛跑就此拉开序幕。