2025-08-23 10:28:16来源:能源新媒 文/祝良瑜点击:3400 次
欧瑞府的案例不仅是城市更新的标杆,而且是能源转型的典范。
在德国首都柏林的西南部,原来有一座1825年修建的煤气厂。如今,其旧址成为德国首个按照2050年德国气候目标实现碳中和的园区——柏林欧瑞府能源科技园(EUREF-Campus)。这里不仅是城市更新的典范,而且是能源转型的标杆,每年吸引着全球上万人来此参观考察。
欧瑞府能源科技园位于柏林市区西南部,占地5.5公顷,建筑面积16万平方米。来自200多家企业和机构的超过5000人在这里共同致力于气候保护、可持续发展、能源与交通转型的工作。柏林工业大学在园区设有教学基地,将能源MBA学位课程与园区中实际案例结合,致力于面向未来的能源系统研究。2014年,园区提前实现了德国联邦政府彼时制定的2050年气候保护目标——二氧化碳减排80%。
我曾听德国能源署第一任署长科勒先生讲述过欧瑞府能源科技园的来历。两德统一后,位于柏林Schöneberg(美丽山)区的煤气站(Gasometer)失去了使用的价值,随后被关闭。20世纪初,柏林的一位建筑师米勒先生来找他,希望他给这个煤气站未来的更新建设提出建议。在经过深思熟虑后,他对米勒先生建议,过去这个煤气站是一个化石能源转化的设施。而德国乃至全球都在实施能源转型,因此未来这个地方可以改为与能源相关的设施,于是提出将这个园区重建为气候中和(碳中和)时代的零碳园区。
彼时,人们才刚刚意识到,未来风光电为主的零碳能源时代,在风光发电的成本降低不需要补贴后,波动风光电的消纳和补偿是实现能源转型最难做的作业。
在能源转型的初期,以风光电为主的可再生能源电力在电网中占比很低,风光电的波动可通过燃气或燃煤等化石能源电厂的发电出力变化来调节。但未来实现碳中和、化石能源退出能源舞台之后,谁来补偿和消纳作为主力电源的风光电的波动呢?
打造样板
未来50%左右的能耗在城市,所以需要在城市中寻找补偿和消纳风光电波动的资源。科勒先生建议,通过在这个园区进行一系列的技术创新,探索如何实现城市从传统能源向零碳能源的转型。把这个园区打造成为欧洲城市能源转型的车间,为致力于建造一个全新的气候友好的能源世界做出样板。
于是这个园区被命名为EUREFCampus。其中EUREF是英语European Energy Forum(欧洲能源论坛)的缩写。中文名是:欧瑞府能源科技园。作为一个天才的能源转型的工程师,时任德国能源署署长的科勒先生挽起袖子,牵头规划设计了这个面向未来的零碳园区的能源方案。
欧瑞府使用奥迪电动汽车退役电池的储能电站
欧瑞府能源科技园实现零碳,主要依靠提高能效(节能)、使用可再生能源、应用智慧能源(灵活用电)三项措施。其能源供应以电网输送的风光电为主的可再生能源电力为主,小部分来自沼气热电联供,具体技术措施如下。
在提高建筑能效方面,通过高效保温材料强化外墙保温,采用三层镀膜玻璃内充惰性气体的高保温玻璃窗以减少采暖热能散失;在三层玻璃窗中设置遮阳百叶,避免夏季阳光过度照射导致空调制冷能耗增加;配备防漏风楼门,冬季阻挡冷风渗入、夏季阻隔热风侵入。这些措施大幅降低了采暖和空调制冷能耗。
采用热泵与电加热锅炉进行制热和制冷,在风光电充足甚至过剩时将廉价的风光电转化为热力和冷量。优先利用建筑物自身(建筑材料)实现近乎零成本的储热储冷,另配备两个20立方米的储热罐与储冷罐,用于室内温度微调(不同人群对室内舒适温度需求存在差异,通常女性所需平均温度比男性高2°C)。
通过天然气管道输送经沼气证制度认证的生物甲烷,配套建设热电联供电站。该制度由德国能源署首创并被政府采纳。其设立了生物甲烷证交易中心——沼气经去除二氧化碳、硫化氢等有害气体后转化为生物甲烷,输入天然气管道即可获得对应气量的生物甲烷证;用户购买天然气时同步购买生物甲烷证,所使用的天然气即被认定为零碳生物甲烷。在风光电短缺时,通过燃气内燃机发电,余热冬季用于加热采暖水,夏季供给吸收式制冷机组制冷。
园区电动汽车停车位配备智慧充电桩,仅在电力系统风光电充足时充电,以此消纳过剩的风光电。
此外,园区构建了微型综合智慧能源网,实现高比例灵活用能与用户侧响应,且不依赖碳交易即可达成碳中和。
该园区在无额外补贴的情况下实现了运营盈利。其土地与房屋归投资方组建的商业地产公司所有,为持续发展提供稳定资金支持;基础设施建设采用开放式合作模式,例如生物沼气能源站、充电站、路灯充电桩等设施引入多元投资方建设并享受对应收益,既降低单一投资方风险,又吸引更多合作伙伴参与。
园区的亮点
(一)建筑能效和节能
有24栋按照德国KFW55(德国复兴银行)绿建标准建设(符合该标准的建筑比一般建筑至少节省45%用能),多栋建筑通过了“LEED绿色建筑认证白金标准”。这不仅提高了园区的能源利用效率,而且为入驻企业提供了舒适、环保的工作环境。
(二)既有资源的再利用
园区重视对城市遗产的保护。例如将储气罐改建为办公及活动场所Gasometer,可满足2000人办公需求,一楼改为可容纳1000人的会议厅,楼顶设有观景平台。此外,园区将原来的精工车间改造为会议厅,将集装箱改造为储存食物的冷柜(箱顶上装有光伏发电),充分体现了资源的循环利用理念。
(三)沼气热电联供电站
园区有一个保障热、电供应的沼气热电联供电站(发电功率400千瓦,制热功率431千瓦)。能源站由柏林天然气公司投资、运营,气源主要采用100公里外的沼气(通过管网运输、沼气证度结算)。可以保障园区的用热和制冷的自给自足,电是副产品,根据电网电力价格决定卖给电网还是自用。这种能源供应模式,不仅提高了能源的利用效率,而且减少了对传统化石能源的依赖。
(四)储能系统
除了利用建筑物几乎零成本储热储冷外,园区还建设了2个容积为22立方米的储水罐储存冷和热。在电力储能方面,除了利用电动汽车慢速智慧充电零成本储能外,还利用奥迪退役的电动汽车电池(电池组仅使用了2~3年),共1.9MWh,可供应园区2个小时用电。这不仅提高了园区的能源供应稳定性,而且为电动汽车的充电提供了可靠的保障。借助于上述的储能技术,其构建了欧瑞府园区超过总用能50%的灵活用能系统——智慧能源系统。
(五)电动汽车充电系统
园区充电系统采用快慢充结合的方式,建有风光储充一体化的电动汽车充电站,是柏林最大的充电站。此外,园区规定地面车位只能停放电动汽车,每个电动汽车车位有慢速充电桩,燃油汽车需要进入地下车库。特斯拉在园区拥有独立的多桩充电区域。
园区还有路灯杆充电系统,入园企业Ubitricity是路灯杆充电桩初创公司,后被壳牌石油收购。改造为ubitricity充电路灯通常只需2小时。柏林目前已有几百个改造路灯。柏林的改造目标是1000个。伦敦目前已有7000个改造路灯。这种路灯杆充电设施的应用,不仅提高了园区的充电便利性,而且为城市交通的电气化提供了新的思路。
园区运营
(一)打造以能源为特色主题的产业集群
欧瑞府园区以能效和可再生能源产业为主题特色,形成了完整的产业集群。园区内集聚了德国铁路咨询公司、施耐德电气、思科等大型企业和中小企业,以及德国能源署(dena)、柏林工业大学、德国弗朗霍夫研究院的下属研究所、墨卡托全球公域与气候变化研究所(MCC)等机构。这些企业和机构在能源转型、能源技术等领域展开深入合作,共同推动园区的发展。
(二)为初创型企业提供众创空间和测试平台
Infralab是由柏林六大基础设施企业共同出资组建的联合创意和创新实验室,研究主题围绕电动交通技术、循环经济、数字化进程和气候保护等方面。该实验室为初创公司提供了免费办公空间、产品展示和融资等服务,帮助这些初创企业快速成长。这种对初创企业的支持不仅为园区注入了新的活力,而且为能源转型领域带来了更多的创新思路。
(三)引进科研教育机构
园区内入驻了波茨坦气候影响研究所、墨卡托全球公共气候变化研究中心(MCC)、柏林社会科学研究中心(WZB)、柏林工大欧瑞府学院等科研教育机构。其中,柏林工大欧瑞府学院在园区里设置了“能源与城市”、“能源管理”、“能源法”、“可持续交通管理”等MBA硕士课程,为不同目标群体提供学位课程、研究和咨询服务、会议以及一系列培训深造活动。这些科研教育机构的入驻,为园区提供了强大的智力支持,也为能源转型领域培养了大量专业人才。
(四)打造特色办公、服务空间
截至2024年园区共有26座建筑,涵盖办公空间、服务空间等,目前已满租。此外,园区根据入园企业特点打造了小而精、富有个性、特色化、多样化的集会和活动场所,满足公司小型庆典、婚礼或其他私人的庆祝活动所需。
(五)商业模式
欧瑞府园区房地产公司的收入来自土地租赁和房屋租赁。能源运营方面用户的电费交给供电公司,用热用冷费用交给能源站。园区风光储充一体化充电系统由多家公司设备通过园区房地产公司组织的筛选后确定。充电桩尽管来自不同厂家,但是插口是标准的。用户电动汽车充电费直接支付给投资方,而不是园区房地产公司。这种商业模式的创新,不仅降低了投资风险,而且提高了园区的运营效率。
欧瑞府零碳园区不仅是一个商业项目,而且是一个社会责任的体现。它展示了人类对环境的尊重和对未来可持续发展的追求。在这里,我们看到了一个更加绿色、智能、可持续的未来。
欧瑞府能源科技园是德国的绿色奇迹,也是全球能源转型的典范。它以其创新的零碳设计、独特的开发路径和显著的开发成果,吸引了全球的目光。2050年的碳中和世界,你将在这里看得到!
文/祝良瑜
作者供职于欧瑞府(北京)能源技术公司
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