冰島的可再生能源

<image>

大約81%的冰島初級能源供應來自國產的可再生能源。地熱能的主要用途是透過廣泛的地區建築供熱系統供給暖氣。大約85％的冰島房屋由地熱能供暖。

電力生產幾乎100%全部來自於可再生能源提供，其中70%來自於水力發電，30%來自於地熱發電。大多數水力發電廠是屬於Landsvirkjun（國家電力公司）的，這是冰島電力的主要供應商。在2011年，冰島全社會用電量為17,210 GWh。

冰島是世界上最大的綠色能源人均生產者和最大的電力人均生產者。

## 地質

<image>

冰島的獨特地質使其擁有豐富的可再生能源。冰島位於大西洋中脊，這使得它成為世界上地殼活動最頻繁的地方之一。冰島有200多座火山和600多個溫泉。有20多個溫度至少150℃300℉的高溫蒸汽地，其中許多達到250℃的溫度。這就是冰島能利用地熱能源的原因，這些蒸汽資源用於每個地方，從房屋供暖到加熱游泳池都可以用。水電是利用冰島上豐富的冰川河流和瀑布資源生產的。

## 水力發電

第一個水力發電廠由當地一位企業家始建於1904年。它坐落在雷克雅未克外的一個小鎮上，發電能力為9 KW。第一家市政水力發電廠始建於1921年，它可以生產1 MW的電力。這家電廠的建成使用使該國的發電量增加了數倍。20世紀50年代，水力發電廠有了又一次發展。兩座電廠在索河上建成，一座是1953年建的，可發電31 MW，另一座建於1959年，可發電26.4 MW。這兩座電廠是最早興建的用於工業的電廠，它們是冰島的政府共同擁有。直到1965年，國家電力公司（Landsvirkjun）成立，這一進程仍在繼續。國家電力公司由冰島政府和雷克雅未克（Reykjavík）市政府共同擁有。1969年，他們在jórsá河上建了一座產電能力210 MW的電廠，可供應冰島東南部地區的用電，並供電使一家年產量33000噸的煉鋁廠正常運作。

這種趨勢在水電生產領域的繼續和增長與工業發展直接相關。2005年，Landsvirkjun公司生產的總電量為7143 kMWh，6676 kMWh或者說其中的93％是透過水力發電廠生產的。另外，5193 kMWh或者說總電量的72％是用於像煉鋁這樣的電力密集型產業。2009年冰島建造了迄今為止最大的水電項目（一座690 MW的水力發電廠和另一家鋁冶煉廠建成）—— Kárahnjúkar水電項目，這個項目在環保人士中倍受爭議。

冰島的其他水電站包括：Blouml;ndustöð（150 MW），Búrfellsstöð（270 MW），Hrauneyjafosstöð（210 MW），Laxárstöðvar（28 MW），Sigöldustöð（上150 MW），Sogsstöðvar（89 MW），Sultartangastöð（120 MW）和Vatnsfellsstöð（90 MW）。

冰島是世界上第一個創造了用可再生能源推動工業發展以帶動經濟的國家，而且仍然有大量未開發的水電資源。2002年，據估計，冰島僅開發了全國可利用水電資源總量的17%。冰島政府認為，每年都可以增加另一個30 TWh的水電，然而還要考慮到因環境原因而必須保持不開發的因素。

## 地熱能

<image>

若干世紀以來，冰島居民已對用溫泉洗澡洗衣習以為常，直至1907年，一位農民用混凝土管將溫泉蒸汽運進屋內，地熱能才首次用來加熱供暖。1930年，雷克雅維克鋪設了首條管道，長三千米，通向市外一溫泉，曾供熱給兩所學校、六十所住戶以及一家主醫院。1943年，首家地區供熱公司成立，開始利用地熱發電。一條長達十八千米的管道貫穿雷克雅維克市，至1945年，該管道可供熱給2850所住戶。

目前，冰島89%的房屋由地熱發電供熱，冰島使用的初級能源（加注）過54%來自地熱。在冰島，地熱應用於廣泛領域：57.4%用於空間加熱，15.9%用於發電，剩餘部分應用於其他各種用途，如游泳池、漁場及溫室。冰島政府在推進地熱發展中扮演主要角色。

20世紀40年代，政府創辦國家電力管理局，以提升人們對地熱資源的認識，促進冰島地熱資源的開發利用，1967年，更名為國家能源管理局（Orkustofnun）。該機構卓有成效，使經濟上允許全國多個地區利用地熱供暖。政府從地熱研究中抽身而出，因該領域已是碩果纍纍，地熱工廠接手研究。

冰島地熱發電廠包括Nesjavellir（可供電120兆瓦），Reykjanes（100兆瓦），Hellisheiði（90兆瓦），Krafla（60兆瓦），以及Svartsengi（46.5兆瓦）。Svartsengi與Nesjavellir兩發電廠均生產電力與熱水用於供熱。由燃油供熱轉變為地熱供熱，使冰島自1970至2000年間節省共約82億美元，並減少37%二氧化碳排放。2003年，如果燃油向冰島居民供熱，則共需64.6萬噸。

冰島政府相信，全國範圍仍有更多地熱資源尚未開發，據估測每年還可開發超過20太瓦小時地熱能。加上可利用卻尚未利用的水能，若將這些資源充分開發，可為冰島每年另外產生50太瓦小時能源，並皆為可再生能源。

## 太陽能

來源：NREL｜

<image>

由於緯度，冰島有相對較低的太陽輻射量，比巴黎低20％，只相當於馬德里的一半，在冬天僅有很少的太陽輻射量。不同於地熱，太陽能發電是一個非可調遣的可再生能源 - 太陽遵循一個可預見的，但無法控制的路徑，天氣是不可控的，都使得風力發電和太陽能發電的是可變量可再生能源（VRE）來源。在冬季，使用在夏季的發電的淨計量電價信用。

## 氫氣

氫氣以及進口石油可以滿足冰島當前的能源需求。可這對冰島而言花費很大，致使其不得不致力於國內的可再生資源。Bragi Arnason是當地的一位教授，他於20世紀70年代首先提出把氫氣作為燃料，那時也正值石油危機。當時，人們認為他的提議不可行，但1999年就建立了冰島新能源來引導在2050年把冰島變成第一個氫經濟的項目。隨後，冰島議會在1998年決定將由可再生能源產生的氫氣應用到車輛以及船隊中。

冰島為檢驗氫氣是否可以作為未來的燃料提供了理想的環境，儘管這只是一個擁有30萬人口的小國，並且60%的人口都居住於首都雷克雅未克。規模相對較少的基礎設施使國家更容易用氫氣代替石油。也可以控制大量的自然資源供應，以產生可再生氫氣，這也完善了氫氣的產出。冰島參與了國際氫燃料研究發展項目，很多國家都非常感興趣地緊隨其後。

冰島已經出口其多餘的電，並將其替代為碳氫化合物。2002年，透過電解產生的氫氣為2000噸----主要用於生產肥料中的氨水。

### ECTOS示範項目

<image>

變為氫社會的第一步是生態城市轉化機制項目，這個項目從2001年持續到2005，非常成功。ECTOS涉及3個氫燃料電池巴士和一個燃料站。很多國際公司參與了這個項目，包括生產氫燃料電池巴士的Daimler Chrysler，和建立氫燃料站的Shell。歐洲委員會第五框架程序發起了這個項目。

冰島的第一個氫燃料站於2003年建於雷克雅未克。為避免交通問題，透過將水電解成為氫和氧產出氫。所有產出氫的能源都來自冰島的可再生資源和能源的全循環，在燃料電池中水轉化為氫，其過程不會排放出二氧化碳。

在這個項目中，研究者研究了氫作為燃料來源的效能。他們檢測了燃料的可依賴性以及氫在巴士中作為燃料的效能。他們也研究了氫作為燃料來源的成本效率，以及怎樣才能將氫應用於這個國家。他們考察了一些具體的領域，比如說建立燃料站和產出氫的難易度，運輸及使用這種易爆燃料、即氫的安全措施。

### 歐洲清潔城市交通項目

2006年1月，有關方面決定繼續對氫燃料電池公車進行性能測試，這也是歐洲清潔城市交通項目的一部分。該項目由歐盟第六框架計劃資助，涉及歐洲、中國和澳大利亞的10個城市，主要研究氫動力汽車技術產生的遠期效應和最高效的使用方法。氫燃料電池汽車在長時間運行後，其燃料電池的耐用性能與理論使用壽命更久的內燃機引擎不相上下。此外，由不同製造商生產的新型燃料電池汽車均比傳統汽車具備更高的燃油利用率。

該項目於2007年1月結束，並將在2008年推出其主要研究成果——改良的氫燃料電池汽車雛形。在2007年4月，有望公布更多有關氫動力技術在私人小汽車和遊艇上應用的實例。

### 其他項目

冰島還開展了其他利用氫能源的許多項目。

氫燃料出口項目EURO-HYPORT，旨在考察將氫氣燃料出口到歐洲大陸的可行性。目前供選擇的方法有透過海底管道或輪船運輸氫氣，或者把冰島發電廠產生的電力經由海底電纜外銷至歐洲。

另一個項目是開始於2004年2月的氫能商用船計劃，為冰島支柱產業之一的捕魚業提供氫能源。這項計劃會消除目前漁船尚無法使用氫燃料的障礙，比如由海水和鹽引起的問題，儘量避免燃料電池因其自身缺陷可能對海洋生物造成的破壞。該項目使冰島在率先告別化石燃料計劃中邁出了重要一步。政府資金和私人機構（如世界可再生能源大會）是該領域研究經費的主要來源。

### 從氫到電

在冰島，75%的人口居住在距離首都37英里的範圍以內，因此推廣使用電動汽車、合理布局電動汽車充電站就顯得尤為重要。至少在2015年之前，氫動力汽車並沒有在世界上大批量生產，並且第一個電動汽車在2010年就走下生產線，所以推出電動汽車會更快。冰島的環形公路總長840英里，在理論上只需設置14個快速充電站就能覆蓋。

## 冰島關於可再生能源的教育和研究

冰島有很多教育機構在學士階段開設可再生能源的相關課程。

冰島大學是一流的教育和科研機構，在全球科學界享有盛譽。它是一所公立院校，位於冰島首都雷克雅未克。作為一所快速發展的現代化多學科綜合性大學，冰島大學提供近300個科研項目，大致涵蓋了科學和學術研究的各個領域，包括社會學、健康學、人文科學、自然科學以及工程學。來自世界各地的9700多名註冊學生和1000名全職員工在此匯聚一堂。

雷克雅未克大學始終致力於打造一個創造知識、傳播知識的平台，在提升個人、企業和整個社會的競爭力的同時，改善全體學生和教職員工的生活品質，旨在把雷大建設成歐洲乃至整個大西洋地區的國際研究合作中心。雷大共有5個學院，分別是法學院、商學院、健康和教育學院、資訊技術學院以及自然科學和工程學院，其中有3000多名學生和500多名全職和兼職員工。雷大師資雄厚，半數導師活躍在冰島的各大行業，另還有十分之一是來自海外的客座教授。

大西洋卓越中心Keilir，位於靠近凱夫拉維克國際機場的阿斯布魯，與冰島大學合作舉辦了能源技術領域的多學科理學碩士項目。該學院還擁有一家頂尖的能源科學研究中心。

可再生能源科學院，位於冰島北部的阿庫雷里，與冰島大學、阿庫雷里大學合作，並與世界上多所傑出的理工院校建立夥伴關係，共同創辦了為期一年的可再生能源學碩士項目，專攻獨特細分的跨學科研究。2009年，該院開展了四個專門方向的研究：1.地熱能；2.燃料電池系統和氫；3.生物燃料和生物能；4.能源體制和能源政策。可再生能源科學院還提供該領域內的夏季項目和個別課程。

雷克雅未克能源可持續系統研究院位於（冰島首都）雷克雅未克，主要研究可再生能源領域，提供可再生能源領域碩士階段的學習。雷克雅未克能源可持續系統研究院始建於2007年4月，當時雷克雅未克能源公司、冰島大學和雷克雅未克大學就共同建立國際可持續能源研究生項目達成協議。

雷克雅未克能源可持續系統研究院是一所培養工程師和科學家的跨學科高等教育學院，重點研究全球環境保護和能源資源的可持續利用，並培養在可持續能源利用的管理、設計和開發方面的頂尖人才。其所有創建合夥機構獨一無二的專業知識為學校的成立提供了良好的平台。

冰島在可再生能源方面的最大研究機構是冰島大學，這是一所成立於1911年的公立大學，位於冰島首都雷克雅未克的中心地區。作為一所科研機構，冰島大學對可再生能源的研究在全球科學界享有盛譽。

另一所公立大學阿庫雷里大學位於冰島北部阿庫雷里，它也在可再生能源領域開展各項研究。

冰島國家能源管理局的主要任務之一是進行能源研究，並提供有關能源開發和利用的諮詢服務。

其他還有部分國營及私營公司在可再生能源領域開展廣泛研究。

冰島共和國國家電力公司Landsvirkjun，不僅致力於水電和地熱的研究，並對本國內該領域的大量研究工作給予資助。

冰島地質調查局是一所為電力行業提供專業服務的公共諮詢研究機構，主要致力於地熱和水電研究。

## 參考文獻

- RES - The School for Renewable Energy Science