【天然气分布式:可再生能源背后的的“主动”动力支持】
目前,我国分布式电站主要以单一用能为主,如天然气分布式、光伏分布式、风电分布式、地热分布式。其中天然气分布式电站属于主动用能,而风电、光伏及其他可再生能源均属于被动式用能,其利用因自然条件的不同而存在随机和不可控性。“主动”与“被动”是一对反义词同时,也证明其具有先天的互补性。多种能源互补式利用模式不但可以以最优化的方式利用当地的资源,亦能在很大程度上节省巨额输电费用,从而达到能源利用全过程中效率最大化和成本最小化。
首先,天然气和可再生能源在功能上相辅相成。风能和太阳能属于间歇性能源,在使用期间必须随时储能,或设置后备电源来补偿供电不足时的供能。而天然气在调度上的灵活性使其正好能担当这一角色。与此形成对比的是,大型的锅炉型系统——燃煤电机或核电设备都无法灵活地运行,仅开机就需要数小时,造成能量流失,因此很难与间歇性能源配合工作。
其次,天然气中主要成分为甲烷,而甲烷本身就是可再生的,它能够被大量加工,并且使用效果与化石能源无异。可再生甲烷能够从很多物质中提取出来,很多生物甲烷的最佳原料是生活废物,转换技术已经非常成熟。相比乙醇和生物柴油,生物甲烷的另一个特点在于,它的产量更为巨大,更具实用性。以亚洲最大养鸡场的德青源为例,利用沼气发电的德青源装备了2台颜巴赫J320燃气发电机组,日消耗鸡粪220吨废水170吨,年发电1460万度,一年能帮助减少约9万5千吨二氧化碳排放,可谓经济账和环境账都算的好看。
第三,天然气电力具有将多余电量转化为甲烷,并将其储存在管道设施中的潜力。在电解作用下,利用电将水分解成氢和氧——氢工业用途广泛,可为电池提供燃料,也可用于制造生物甲烷。
尽管目前天然气电力还没有达到商业规模,但相关技术已十分成熟。太阳能和风能的储能是业界亟待解决的难题,相较之下,天然气储能灵活得多——既易于管道运输,又便于储存在油罐中,还能转化成其它产品。天然气基础设施使得燃料电池能够生产电力,并且这个过程毫无污染物排放。质子交换膜燃料电池使用纯净氢气作为燃料,这个技术能被运用在电动汽车上。固体氧化物燃料使用甲烷作为燃料,但最好用于产生固定动力。