目前為止，全世界成功實(shí)施并運(yùn)營(yíng)的“可持續(xù)城市”案例只有四個(gè)，其中兩個(gè)在瑞典——哈馬碧湖城和馬爾默的明日之城。
從上世紀(jì)中葉開始，瑞典城市的發(fā)展逐漸受到不斷高漲的環(huán)保意識(shí)影響，進(jìn)而不斷追求與試驗(yàn)“可持續(xù)城市”的可行性。在垃圾分類和回收利用方面，真空垃圾收集技術(shù)和沼氣純化技術(shù)，為這個(gè)目標(biāo)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。
哈馬碧生態(tài)模型
1972年，瑞典首都斯德哥爾摩舉辦了第一次人類環(huán)境國際會(huì)議——聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會(huì)議，大會(huì)聚焦于國際視野下的環(huán)境問題。而1970年代初出現(xiàn)的石油危機(jī)，讓瑞典從國家層面開始重視節(jié)能項(xiàng)目，并支持石油替代能源的研發(fā)。
從第一代可持續(xù)城市哈馬碧湖城開始，斯德哥爾摩市政府就提出了嚴(yán)苛的環(huán)保要求，并設(shè)定了相應(yīng)的環(huán)境目標(biāo)：將哈馬碧湖城的能耗降低到當(dāng)時(shí)普通新開發(fā)項(xiàng)目的50%。
在上世紀(jì)90年代，這是相當(dāng)大膽的目標(biāo)。哈馬碧湖城建成后，基本實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初定的環(huán)境目標(biāo)。而且，與周邊地塊相比，其土地價(jià)值提升了25%，卻僅付出了5%的成本增量，讓開發(fā)商獲益良多。
其中，1996年由斯德哥爾摩水公司、Fortum (能源公司) 和城市廢物回收公司合作開發(fā)的哈馬碧生態(tài)模型至關(guān)重要。該模型的主要原理是最大程度地實(shí)現(xiàn)材料和能源流的局部閉環(huán)。它展示了如何將廢物回收、水、地區(qū)供暖供冷和交通，與城市規(guī)劃、景觀及建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行整合, 最大限度地減少材料和能源的消耗。
哈馬碧生態(tài)模型
共生城市方法不斷得到改進(jìn)和修正，并廣泛應(yīng)用在城市建設(shè)領(lǐng)域。包括斯德哥爾摩最新的可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目——皇家海港城。2010年通過的斯德哥爾摩皇家海港環(huán)境計(jì)劃 (SRSEP)確定的環(huán)境目標(biāo)為：(1) 到2020年, 人均年碳排放量在1.5噸以下;(2) 到2030年，實(shí)現(xiàn)無化石燃料和氣候正影響;(3) 30% 當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的電力使用可再生能源和材料, 平均能耗為每年 55千瓦時(shí)每平方米。
從哈馬碧生態(tài)模型不難看出，其通過廢棄物、能源、水和污水三個(gè)生態(tài)循環(huán)的聯(lián)動(dòng)循環(huán)，組成了可持續(xù)城市的環(huán)境支撐體系，并運(yùn)用了“3R”原則--減量、回用和循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了更加高效的資源利用。
剖析這個(gè)生態(tài)模型的循環(huán)過程會(huì)發(fā)現(xiàn)，城市居民，即傳統(tǒng)的能源消費(fèi)者，同時(shí)也是能源的生產(chǎn)者和輸送者，而多樣化的可再生能源路徑支撐著可持續(xù)新城的運(yùn)營(yíng)。
居民的生活垃圾被全部分類回收，其中，可燃廢棄物和生物燃料被轉(zhuǎn)化為區(qū)域集中供熱和電力;太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或用來加熱水;雨水被有組織地通過沉淀池過濾后，排到哈馬碧湖，而不是進(jìn)入污水處理廠;污水處理廠通過厭氧消化罐，從污泥中提取沼氣，剩下的殘余物被用作肥料;將處理過的污水所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化成區(qū)域集中供熱或供冷;最終只有1%的危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行了填埋。
當(dāng)然，石油替代能源的研發(fā)不是一蹴而就的，瑞典政府發(fā)揮了重要的引導(dǎo)作用，啟動(dòng)經(jīng)濟(jì)杠桿，出臺(tái)相應(yīng)的能源政策進(jìn)行宏觀調(diào)控，比如：征收二氧化碳排放稅，可再生能源免稅等系列措施。
哈馬碧湖城總投資的17%來源于斯德哥爾摩市政府的補(bǔ)貼，政府的積極參與充分調(diào)動(dòng)了開發(fā)商的積極性，探索和實(shí)踐出一條建立在能源突破和創(chuàng)新基礎(chǔ)上的可持續(xù)城市生態(tài)開發(fā)模式。
瑞典第一大可再生能源工廠運(yùn)作模式示意圖。圖片來源：Golden Forest能源咨詢公司
真空垃圾收集技術(shù)
作為可持續(xù)城市環(huán)境管理的核心技術(shù)之一，真空垃圾收集技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)的垃圾搜集方式。漫步哈馬碧湖城，社區(qū)任何角落都看不到垃圾箱或垃圾中轉(zhuǎn)站，也聞不到開放式垃圾堆放散發(fā)出的異味。這個(gè)近3萬人口的新城所產(chǎn)生的垃圾就隱藏在地下管網(wǎng)里。通過地下管網(wǎng)來運(yùn)輸垃圾，將垃圾從街道下方輸送到位于區(qū)域邊緣的收集中心，方便卡車裝卸垃圾集裝箱，再運(yùn)輸?shù)嚼贌龔S、填埋場(chǎng)或回收中心進(jìn)一步處理。
真空垃圾收集技術(shù)示意圖。圖片來源：瑞典ENVAC集團(tuán)
真空垃圾收集技術(shù)是一套封閉式垃圾自動(dòng)收集系統(tǒng)，不僅改善了人居環(huán)境，而且釋放了寶貴的空間，提升了物業(yè)價(jià)值，還為新城規(guī)劃及房地產(chǎn)開發(fā)提供了新的亮點(diǎn)，為生態(tài)社區(qū)的建設(shè)提供了有力的技術(shù)方案。
以斯德哥爾摩市一座典型社區(qū)作為研究模型(包含3500戶、13500平米商業(yè)辦公、一所學(xué)校)，獲得的研究數(shù)據(jù)表明，與傳統(tǒng)垃圾收集過程相比，真空垃圾收集的開車?yán)塾?jì)行駛距離減少93%，尾氣累計(jì)排放降低96%，經(jīng)過的十字路口累計(jì)數(shù)量減少92%，開車?yán)塾?jì)時(shí)間減少95%。結(jié)論顯而易見，街道交通得到緩解，衛(wèi)生設(shè)施占地可以用作其他用途(如停車空間)，環(huán)境沒有了異味。
傳統(tǒng)收集與真空收集對(duì)街道空間釋放和環(huán)境美化效果，左圖代表傳統(tǒng)，右圖代表真空。圖片來源：瑞典ENVAC集團(tuán)
沼氣純化技術(shù)
沼氣純化技術(shù)在將生活垃圾轉(zhuǎn)化成可再生能源的鏈條上，起到了關(guān)鍵作用。今天，斯德哥爾摩市約50%的城市公交車、出租車都在使用純化后的沼氣作為動(dòng)力來源。
在瑞典第三大城市烏普薩拉，矗立著一座大型沼氣廠，集中處理烏普薩拉市20萬居民的生活垃圾(每人每年約產(chǎn)生200公斤垃圾，包括50公斤廚余垃圾)。在這里，各種生活垃圾、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)、污水處理廠底泥等，經(jīng)過分類、粉碎、厭氧發(fā)酵、沼氣純化后，搖身變?yōu)槌鞘兄匾目稍偕茉础＿^程中的副產(chǎn)物沼液、沼渣，因其富含氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素和微量元素，得到瑞典農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)廣泛使用，以有效減少氮流失，增加作物產(chǎn)量，甚至增加作物抗病抗逆能力。
厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣主要成分是甲烷(60%)、二氧化碳(40%)，由于純度不夠，很難直接進(jìn)入工業(yè)或城市應(yīng)用領(lǐng)域。而瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)的技術(shù)可以使沼氣純化達(dá)到98%，可以直接用來供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)、車用燃料、并入天然氣網(wǎng)等。而將提純后的生物甲烷并入天然氣網(wǎng)，更方便了沼氣的遠(yuǎn)距離輸送，進(jìn)一步推動(dòng)沼氣融入現(xiàn)有的能源供應(yīng)體系。
沼氣純化裝置，烏普薩拉沼氣廠實(shí)景照片。圖片來源：烏普薩拉沼氣廠
沼氣生產(chǎn)及車載燃?xì)廨斔图夹g(shù)路線示意圖，圖片來源：烏普薩拉Uppsala Vatten och Avfall AB沼氣廠
在瑞典，沼氣被認(rèn)為是最具前景、最環(huán)保的車用燃料。隨著沼氣加氣站的大規(guī)模建設(shè)，從瑞典南部城市馬爾默到首都斯德哥爾摩，甚至北部的許多大中型的城鎮(zhèn)都設(shè)有加氣站，使得沼氣燃料車的使用更為便利。
斯德哥爾摩市的沼氣加氣站，左圖為公交車沼氣加氣站，右圖為私家車沼氣加氣站。
精細(xì)的工業(yè)分工、高層次的工業(yè)合作，也是瑞典工業(yè)沼氣得以順利發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)之一。隨著近年來國際原油價(jià)格的不斷攀升和原油供應(yīng)不穩(wěn)定因素的加劇，沼氣作為生產(chǎn)和消費(fèi)的可再生清潔能源，展現(xiàn)出獨(dú)特的區(qū)域性優(yōu)勢(shì)。
烏普薩拉市政府已經(jīng)決定擴(kuò)建沼氣廠，在不遠(yuǎn)的將來，這座即將成為世界上最大的沼氣生產(chǎn)工廠，預(yù)計(jì)每年產(chǎn)氣1400萬立方米，每年可減少二氧化碳排放約1.5萬噸，其所帶來的市場(chǎng)效應(yīng)、環(huán)境收益和和社會(huì)收益將更加顯著。
