解决可再生能源最大的问题

时间：2022-02-05 10:16:22 来源：

国际可再生能源机构（IRENA）最近的一份报告披露，它预计可再生能源的成本最早将在2020年与化石燃料相提并论。对于可再生能源的支持者来说，这是一个好消息，对于化石燃料公司而言，这是一个非常糟糕的消息。较低的生产成本毕竟意味着更高的投资回报率，因此，在投资（例如，燃气发电厂和风力发电场）之间进行选择是否完全取决于哲学上的考虑？但是，情况并非一定如此，因为对后者的初始投资远远高于前者。那时，化石燃料比可再生能源更具吸引力，因为它的回报是在短期内实现的。原因多种多样，但是最紧迫的问题之一可能是可靠性。风能不能一时兴起，导致供需严重失衡。锂离子电池组在短期内被证明是有效的，但是如果没有长期存储可再生能源的可靠方法，即使生产成本急剧下降，也仍然意味着可再生能源将难以与化石燃料竞争。

这就是气制动力的来源。简单来说，气制动力通过电解将水分解成氧气和氢气的组成部分。氢气可与天然气一起存储在管道中，或用于燃料电池汽车。称为甲烷化的附加步骤将氢气转化为可再生天然气（RNG），可将其存储在相同的管道中，以供以后在各种工业和家庭应用中使用。但是它到底有多有效？与锂离子电池相比又如何？

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（来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148115301610）

去年，由加利福尼亚大学SoCalGas资助的研究表明，以天然气发电可以使他们将微电网的可再生能源校园比例提高十倍，从相对较小的3.5％增长到非常重要的35％。如此巨大的增长无疑是支持系统功效的一个很好的论据，并且至少在成本方面，它与锂离子相比是极为有利的。据南加州天然气公司技术开发经理Matt Gregori称，他们的管道系统具有约13 tWh的等效电量存储。使用电池存储设施的存储水平将耗资约2.6万亿美元。

确实，使用现有基础设施的能力使燃气发电如此吸引人。例如，北海拥有现有的天然气基础设施。它也是海上风电场的所在地，最近已批准建造世界上最大的风电场，该风电场计划于2023年上线。Hornsea Two项目及其姐妹站点Hornsea One将具有产生近2.6GW的潜力，足以为超过200万户家庭供电。使用预先存在的天然气管道基础设施进行天然气发电将是一种经济高效的方式，可确保电力能够在需要时满足这些房屋的需求。

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同样由于不同的原因，德国也是能源发电的主要候选国-能源运输。自从它的能量转换开始以来，在德国广为人知的“ Energiewende”，就越来越需要从北部风能大的地区到南部工业最需要的地区进行能源运输。现有的天然气管道基础设施具有足够的容量进行这种运输，这意味着从电力到天然气的利用可以避免建设昂贵的电力线的需求。反过来，这有助于降低成本，并有助于实现Energiewendes到21世纪中叶实现气候中和的能源目标。目前，德国有14个试点和示范项目正在运行，有17多个设施正在建设中。

能源市场正在发生不可逆转的变化，直到最近才显得缺乏竞争力的能源生产方法正证明了事实恰恰相反。技术发展一直在寻找解决方案，以解决迄今被采用的问题。毫无疑问，化石燃料仍然是生产的主体，但情况还会持续多长时间？

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