人口僅560萬的北歐小國丹麥在可再生能源發(fā)展方面正在踐行重大承諾。在20世紀70年代初期，丹麥國內92%的能源依賴進口石油。今天，丹麥電網中超過40%的電力由可再生能源供應。丹麥承諾：2035年實現(xiàn)電力100%來自可再生能源，2050年實現(xiàn)所有行業(yè)使用可再生能源。此外，丹麥還計劃在不使用碳排放配額的情況下，將2020年國內溫室氣體排放比1990年水平降低40%，這比歐盟設定的目標提前了十年。
風力發(fā)電先驅
丹麥擁有豐富的風力發(fā)電資源：平均風速7.6米/秒(加州Altamont Pass風電場的風速為5.3米-7.1米/秒，且電力輸出與風速的平方成正比)。丹麥的目標是到2020年風力發(fā)電占全國用電總量的50%，現(xiàn)在正朝著這一目標順利推進。2015年，丹麥風力發(fā)電已經供應全國用電總量的42%。
1991年，丹麥在距離海岸線2公里的海面上建起了5MW裝機總量的風電場，成為全球第一個修建大型海上風電場的國家。自此以后，丹麥又先后建起了另外四個海上風電場，海上風電裝機總量達1271MW。同時，丹麥還擁有300臺陸地風力發(fā)電機。截至2016年1月1日，整個國家的風電總裝機量達到了5070MW。為了實現(xiàn)2020年風力發(fā)電達用電量50%的目標，丹麥還計劃新增1000MW海上風電裝機和500MW近岸風電裝機，并用更大單機功率的風力發(fā)電機組替代陸上老舊機組。
為了避免地方居民反對修建陸上風電場，丹麥政府出臺了一系列法規(guī)來確保公眾的支持。
比如，如果因修建風電場而造成當?shù)鼐用竦奈飿I(yè)貶值，他們可以得到相應的補償，當?shù)厣鐓^(qū)還可以分享部分風力發(fā)電售電收入，此外，允許當?shù)鼐用駞⒐芍辽?0%的風電場股權。
能源效率領先
在展示經濟增長與能源消耗脫鉤方面，丹麥同樣樹立了非常好的榜樣。過去30年來，該國的能源消費保持相對穩(wěn)定，但GDP卻翻了一番。丹麥電力和天然氣輸送系統(tǒng)運營商Energinet首席經濟學家Henning Parbo表示：“我們在節(jié)能方面的不斷努力極大降低了電力需求，而且丹麥的發(fā)展并不依賴于能源密集型產業(yè)?！?br/>
事實上，丹麥是歐盟和經合組織能效最高的國家之一。這一定程度上得益于丹麥企業(yè)優(yōu)化了它們的工業(yè)生產過程、生產設施與裝備。丹麥的目標是在2020年將全國能耗比2010年水平降低 7%。包括石油、電力、天然氣和地區(qū)供熱在內的丹麥每一個能源部門都根據(jù)該行業(yè)市場份額分配相應的節(jié)能目標。這些部門的行業(yè)協(xié)會再根據(jù)每一家企業(yè)的市場份額，將節(jié)能責任細分到每一家會員企業(yè)。從1977年至今，丹麥新建建筑熱效率已提高了4倍，并且自2013年起就開始禁止在新建建筑中安裝燃油或燃氣供熱系統(tǒng)。
分布式發(fā)電比例最高
在熱電聯(lián)產領域(CHP)，丹麥同樣全球領先。丹麥全國發(fā)電量的12%都來自于生物質和有機垃圾熱電聯(lián)產設施，且該國80%的區(qū)域集中供暖來自于熱電聯(lián)產。今天，丹麥有670家分散在全國各地的熱電聯(lián)產設施。
丹麥當前使用的大部分生物質燃料都來自于秸稈和可生物降解垃圾，其中30%是進口自東歐國家和加拿大的木質顆粒和木屑。生物質發(fā)電的支持者們認為燃燒木質顆粒是一種碳中和的能源形式，因為植物在生長過程中所吸收的二氧化碳量和燃燒時釋放的二氧化碳量是相等的。但也有很多人認為收集木材作為生物質燃料根本不是碳中和行為，而且會損害到全球各地生物的多樣性。
丹麥氣候、能源與建筑部于2014年12月宣布，今后只允許購買以可持續(xù)發(fā)展方式生產的生物質。該協(xié)議對整個生物質供應鏈都有嚴格要求，規(guī)定為供應生物質能源而被砍伐的樹木必須重新種植。但這仍未能完全平息爭議，一些人認為重新種植的樹木未必能夠健康成長，他們還主張地下生物質資源也必須得到保護，包括其總量與生物多樣性。而且雖然生物質可以持續(xù)生產，但其數(shù)量卻可能持續(xù)減少。
丹麥大力發(fā)展的熱電聯(lián)產設施和風力發(fā)電裝機使其成為了全球分布式發(fā)電比例最高的國家之一。丹麥在1990年時擁有15座集中式發(fā)電廠?，F(xiàn)在，這里有20座集中式電廠(裝機量4200MW)、45臺電熱鍋爐(裝機量550MW)、5300臺風力發(fā)電機(裝機量5070MW)以及9.4萬塊太陽能光伏發(fā)電板(裝機量785MW)和670座熱電聯(lián)產電廠(裝機量2300MW)。
穩(wěn)定的可再生能源電網
盡管市場質疑風力發(fā)電不夠穩(wěn)定，但丹麥的一個優(yōu)勢是它有很多鄰國可以出口過剩風電。當?shù)湹娘L電過剩時，如去年7月，當時該國風力發(fā)電量達到了電力需求量的 1.4倍，它將多余的電力出口到了瑞典、挪威和德國。瑞典和挪威進口電力是為了節(jié)約其水力資源，并在風力不足時轉用水電。德國使用本國的風電來節(jié)約煤炭。由于其法律(及經濟調度)要求優(yōu)先使用本地再生能源，加之德國自身的可再生能源開發(fā)規(guī)模非常發(fā)達，使其吸納丹麥風電的能力變得有限。除此以外，丹麥也在計劃與相隔更遠的國家建立電網連接，如荷蘭和英格蘭。
丹麥計劃建立智能電網系統(tǒng)，并在2005年開始著手實踐一個完整規(guī)模的智能電網試點項目，以單元式結構重構其電網。名為單元控制試點項目(CCPP)持續(xù)了七年的時間，在一個1000平方公里的區(qū)域內使用先進的計算機系統(tǒng)協(xié)同控制其中的風力發(fā)電機、熱電聯(lián)產電廠和其他分布式發(fā)電資源，將所有這些資源整合成一個整體的虛擬電廠，根據(jù)風力狀況和電力消耗智能地調節(jié)各資源裝機的發(fā)電量。
這不僅能夠提高電網的穩(wěn)定性，同時還能提供輔助服務，如電力平衡、電力的輸出和輸入、電壓控制等。Energinet的一項研究表明，運用智能電網能夠提供的社會經濟總體效益高達12億美元。
最重要的是，15年前丹麥電網運營商認為可再生能源電力供應60%的電網不可思議，而今天這已經成為了現(xiàn)實。在整合多樣化、分布式且常常不穩(wěn)定的可再生能源發(fā)電資源方面，丹麥已經成為世界上技術最強的國家之一。因此，丹麥的電力供應是歐洲最穩(wěn)定的，甚至稍超德國，其穩(wěn)定系數(shù)比美國水平高10倍。
告別化石燃料
想要在2050年完全擺脫化石燃料，交通運輸業(yè)是一個巨大的挑戰(zhàn)，然而丹麥已經在這方面取得了巨大的進步。為了阻止汽油消費，丹麥對新購置汽車征收180%的稅，而對電動汽車則免征稅;對重達2噸以上的汽車征收95%的附加稅;并每年對能效不合格的車輛征收年稅。丹麥所有的城市都設有電動汽車的免費停車位。在整個丹麥，估計有超過400萬輛自行車和1萬公里以上的自行車專用車道。全國各地三分之一的上班族和學生選擇騎自行車上班或上學。
丹麥能源局在其2014年的報告中討論了如何在2050年實現(xiàn)零化石燃料的四種情景：
風電情景：主要以風電、太陽能光伏發(fā)電和熱電聯(lián)產發(fā)電為主，包括供熱和交通部門的高度電氣化;
生物質情景：以熱電聯(lián)產的形式滿足供電和區(qū)域供熱;
“生物質+”情景：用生物能替代煤炭、石油和天然氣。風電維持2020年的水平(總電量的50%);
氫燃料情景：在任何情境下最大量開發(fā)風力資源，并同時發(fā)展氫燃料制造業(yè)。
丹麥同樣面臨著挑戰(zhàn)。Parbo向落基山研究所表示：“歐洲對可再生能源零邊際成本發(fā)展的持續(xù)政策支持，將傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)逐出了市場，但這將給電力定價帶來難度。同時，如何在風力資源和太陽能資源不可用時保證電力的供應，將成為我們未來的主要挑戰(zhàn)?！?br/>
不過丹麥能源局報告的主要結論顯示，丹麥能源系統(tǒng)100%擺脫化石燃料在技術上是可行的，丹麥正在朝著這個目標前進。
