丹麥位于北歐，國土面積約4.3萬平方公里，不足河南省面積四分之一；2024年人口約為590萬，不及鄭州常住人口的一半。農業人口約17萬人，生產出超1500萬人口需求的糧食。丹麥海岸線漫長，漁業資源豐富，捕魚業發達，其捕魚量占歐盟總量的三分之一。另一方面，受高緯度、多陰雨、光熱資源不足及地勢低平（以冰磧平原為主）等自然條件限制，丹麥早期農業以養羊產業為主。19世紀中葉，通過把沼澤水排干和增加施肥，逐步轉向小麥種植；到19世紀末，受北美大農場廉價糧食擠壓，再次轉向以畜牧業為主導的農業結構。如今，丹麥農業機械化水平高，農業科技和生產效率位居世界前列，主要采用家庭農場的生產組織方式。

丹麥也是全球最早的有機食品國，1989年建立國家有機標識體系，早于歐盟建立的體系標準（2010年）。同時，丹麥也計劃成為全球首個對農場征收碳稅的國家。作為一個農業大國，丹麥農業部門溫室氣體排放占總量的20%左右，丹麥政府的目標是到2030年，降低至1990年的30%。

一、丹麥的供電結構

丹麥的供電結構與中美兩國相比存在顯著差異，呈現高度自由化、去中心化、可再生能源主導、社區深度參與的特征。在發電側，超過一半的電力來自于分布式電源（裝機容量<10MW），其中風電占比超過55%，生物質/沼氣發電、屋頂光伏快速發展。輸電系統由國有企業Energinet負責運營，管理高壓主干網（132–400 kV）、跨國互聯線路和系統平衡服務，嚴格“網運分離”，不參與發電或售電業務。配電系統則由70多家地方配電公司承擔，多為市政所有或公私合營企業，負責中低壓配電網（≤50 kV）向用戶供電；配電公司僅收取過網費，不參與電力買賣。

丹麥不設置類似于美國北卡羅來納電力會員公司（North Carolina Electric Membership Corporation, NCEMC）的中間批發商，所有發電商（包括農場沼氣廠、風電合作社）直接參與北歐電力交易所（Nord Pool）；通過日前市場（Day-ahead）和日內市場（Intraday）競價售電；Energinet負責市場結算與平衡服務；與挪威、瑞典、芬蘭、德國等耦合，形成區域統一電價（Elspot）。丹麥全國有50余家電力零售公司（如SEAS-NVE、Energi Fyn、Green Energy等），零售公司從電力市場購買電力，出售給普通居民、農場/企業等終端用戶。終端用戶以自由選擇零售商，合同靈活（固定價、浮動價、綠電套餐等），賬單一半包括零售商購電成本、輸配電過網費，以及零售商的利潤部分。終端用戶也可以通過安裝光伏等分布式發電，采用自發自用和余電上網模式進行電力交易。

丹麥大力發展可再生能源發電，丹麥在可再生能源，特別是風能和生物能領域具有世界一流水平。丹麥的風力發電、秸稈發電、垃圾發電等可再生能源技術，超臨界清效燃煤及熱電聯產技術世界聞名。此外，丹麥還是世界上最早開展風力發電研究和應用的國家之一，風電占丹麥全國電力總消費的一半以上，位居全球第一，在風里充足時段風電占比可超過100%（計入向鄰國出售的電力）。

二、農用微電網典型案例

（一）曼松沼氣廠：丹麥首個有機沼氣生產廠

“自然能源曼松”（Nature Energy M?nsson）沼氣廠（以下簡稱曼松沼氣廠）位于丹麥的日德蘭半島（Jutland）布蘭德（Brande）附近，毗鄰丹麥最大的蛋類和有機蔬菜生產商阿克塞爾·曼松（Axel M?nsson）公司。該廠由沼氣生產商“自然能源”（Nature Energy）與阿克塞爾·曼松合作建設，項目從2013年開始設計規劃，2016年獲得政府批準，2017年正式投入建設，是丹麥首個獲得認證的有機沼氣生產廠。

該廠采用兩類獨立處理線：（1）有機處理線：原料嚴格限定為有機認證農場提供的畜禽糞便、作物秸稈等，禁止使用含化肥或抗生素殘留的物料，所產沼渣沼液可作為有機肥料回用于認證農田；（2）常規處理線（2019年新增）：處理普通農業廢棄物、餐廚垃圾等，年處理能力達17萬噸，與有機線物理隔離，防止交叉污染。

目前，已有38個農戶向該廠提供生物糞肥，Gemidan Ecogi食品廢棄物預處理設施提供的99.9%有機生物漿料作為原料。沼氣廠的年產生物甲烷達到1700萬立方米，相當于12000戶丹麥家庭的年能源消耗量。

圖片來源：“自然能源”曼松沼氣廠（Nature Energy）

曼松沼氣廠四周設有土堤圍護，內部包含一系列處置池以及多個混合、儲存罐，用于管理各類廢棄物。工藝廠房和儲罐均進行持續通風，排出的空氣需經過裝有微生物的過濾器進行凈化，從而大幅減少異味排放。

圖片來源：環境與能源研究所（Environmental and Energy Study Institute, EESI）

根據行業數據，一座年處理30萬噸生物質的現代化并網型沼氣廠在丹麥大約需要1000-3000萬歐元的巨額投入，通常需要7-10年甚至更長的時間才能收回成本。上述曼松沼氣廠投資約為1300萬歐元。因此，丹麥的沼氣廠通常包括多個農戶/養殖戶、食品企業、市政單位等共同投入，體現丹麥典型的“合作社+產業鏈”模式。

曼松沼氣廠不僅需要農戶/養殖戶、食品企業、市政單位提供有機物料，沼氣沼渣也要進行深度利用避免浪費。曼松沼氣廠主要處理有機物料，包括奶牛場和家禽養殖場的糞便（Livestock Waste）、作物（Crops），以及阿克塞爾·曼松自身生產和其他供應商提供的蔬菜廢棄物，以及常規生物質原料如廢水（Waste Water）、餐余廢物（Food Waste）等。生產的沼氣（Biogas）可以進行供熱，包括維持沼氣池溫度和對養殖系統供熱，還可以燃燒驅動汽輪機發電。進一步，使用氣體凈化設備，沼氣脫除硫化氫和二氧化碳后得到生物甲烷（Biomethane），用于注入天然氣網絡（Gas Grid）和驅動車輛行駛。有機與常規生物質原料的比例經過精確調配，確保沼氣生產后的沼渣（Digestate）可作為天然肥料，并且對肥料中的養分進行分析，確保其符合氮、磷相關法規要求，重新用于有機農業的生產。

需要指出的是，曼松沼氣廠并不是一個典型意義上的農用微電網，它作為一個大型的生物甲烷生產廠，一方面給農用單位如農戶/養殖戶提供熱能和燃料，一方面為發電廠提供燃料，還能夠注入天然氣網。通過能源的綜合利用，沼氣廠深度融入丹麥有機農業體系與國家可再生能源網絡，為農場提供熱能、燃料及電力支撐。

（二）薩姆索島：全球首個碳中和島嶼的微電網實踐

薩姆索島（Sams? Island）位于丹麥中部卡特加特海峽，距大陸約15公里，島上有22個村莊，人口約3700人，以農業、漁業和旅游業為主。自1997年開始，島上居民與本地企業開啟能源轉型，通過多方協作努力，最終于2007年實現島上的碳中和目標。2020年進一步提出的《薩姆索2.0版計劃》，制定了2030年全面擺脫化石能源的目標。

島上現有11座陸上風機、10座海上風機，輔以分布式光伏與生物質能設施。居民在屋頂、停車場、足球場看臺等場所廣泛安裝太陽能板。同時，通過建筑保溫改造、淘汰燃油鍋爐等措施，顯著降低終端能耗。在交通領域，島內公務車輛全面電動化，發揮示范效應；港口、村鎮配套建設電動汽車充電設施。供熱方面，島上建有多套基于本地生物質（如秸稈、木屑）的區域供熱系統，覆蓋約70%的熱需求。

圖片來源：技術報告“J. Jantzen and B. Bak-Jensen, “Deliverable D3.1: Speci?cations and data report for the Sams? demonstrator,” Tech. Rep., Smart Island Energy Systems, 2017”

巴倫港（Ballen harbour）是薩姆索島的碼頭，以旅游接待為主。港口通過400伏電壓等級接入島內電網。巴倫港也建立了一個典型的微電網系統，包括一套峰值60千瓦（kW）的光伏電站和一套電池儲能系統（BESS）。電池儲能系統采用Xolta BAT-79鋰離子電池，配備49千瓦變流器，標稱容量為237千瓦時（kWh），停靠的船只構成了最主要的電力負荷，碼頭共設有340個船用電源插座。此外，碼頭還安裝了其他若干重要用電設備，包括熱泵、桑拿房、污水提升泵站以及電動汽車充電站。巴倫港微電網主要為港口停泊的船只提供充電服務，通過太陽能光伏與儲能電池運行來提升可再生能源利用率。微電網還與附近其他島上設施相連，可在電力富余時進行共享調配。

三、總結與啟示

丹麥的實踐表明，農用微電網并非孤立的技術工程，而是嵌入農業生態、能源政策與社區治理中的系統性變革。通過將有機農業、廢棄物資源化與可再生能源生產深度融合，丹麥構建了以沼氣廠、風電合作社和島嶼微電網為代表的多元協同模式，實現了“農業產廢—能源轉化—肥料回用—電力供應”的閉環循環。這種模式不僅提升了農村能源的自給性與韌性，更將農場從單純的糧食生產單元轉變為集能源生產、碳匯管理與生態服務于一體的多功能載體。

尤為關鍵的是，丹麥的成功依托于三大支柱：一是政策先行，如早期建立有機認證體系、即將實施的農業碳稅，為綠色轉型提供清晰信號；二是市場機保障，通過北歐電力市場與網運分離體制，保障分布式主體公平參與；三是社區深度參與，無論是薩姆索島的全民能源合作社，還是曼松沼氣廠的多方共建機制，均體現了共建共享的治理智慧。

參考資料

[1]曼松沼氣廠材料參考自技術報告：St?ckler, Michael. _Biogas Production: Insights and Experiences from the Danish Biogas Sector_. Food & Bio Cluster Denmark, 2020.

[2]薩姆索微電網資料參考自薩姆索能源學院項目和歐盟“21世紀智能鄉村地區預備行動”項目（BIS項目，編號：AGRI-2020-0332）