环境与能源

绿色气体有多绿色?

字号+ 作者:admin 来源:小丑鱼-分享科普知识 2019-11-02 16:34

最近,人们谈论绿色气体,将其作为脱碳的新途径。那么到底什么是绿色气体?实际上,可能有很多不同的事物,其中有些并非绿色。通常,这取决于使用/不使用它们的来源和反事实。如果重新种植的速度跟上其使用速度,则生物质利用可能接近碳中和,但是破坏天然碳汇(例如,通过大量使用森林产品作

  

绿色气体有多绿色?

 

  最近,人们谈论绿色气体,将其作为脱碳的新途径。那么到底什么是绿色气体?实际上,可能有很多不同的事物,其中有些并非绿色。通常,这取决于使用/不使用它们的来源和反事实。如果重新种植的速度跟上其使用速度,则生物质利用可能接近碳中和,但是破坏天然碳汇(例如,通过大量使用森林产品作为燃料)意味着二氧化碳净增加,而温室气体(GHG)如果包括碳捕集与封存(CCS),可以减少使用化石气体的排放。在这些极端之间,有各种选择,包括使用多余的可再生电能转化为气体电解(P2G)制成的合成气。

  国际清洁运输理事会为欧洲委员会(EC)提供的一份有用的新报告提供了一个分为三部分的分类系统:

  高温室气体:生命周期温室气体强度比正常使用的天然气高30%或更高的气体。欧共体表示,这类天然气“很可能需要在不久的将来逐步淘汰,以实现欧洲的气候目标”。

  低GHG:可在很大程度上减少生命周期温室气体排放的气体。例如,《 2018/2001年可再生能源指令》要求可再生能源转化为甲烷,与化石燃料相比,其温室气体排放量必须减少70%。

  温室气体中性:温室气体净排放量为零的气体。这包括生命周期中温室气体排放量为负的途径。

  气体复杂性

  它肯定会变得复杂。例如,该报告说:“利用来自风能和太阳能的额外或过量的零-GHG电来产生用于电解的氢或绿色氢,是可再生的,与温室气体无关的途径。但是,在没有CCS的情况下利用传统的化石能源发电的同一过程既不会可再生,也不会产生温室气体。与化石气体一样,利用常规能源和CCS进行电解生产氢或合成甲烷,可将这些燃料归入低GHG类别,但它们是不可再生的。”

  这是一个很好的难题-当二氧化碳用于制造新燃料时,真的可以节省二氧化碳吗?该报告说,区分CCS和碳捕集与利用(CCU)非常重要。它指出,“在CCU中,捕获的碳用于给定的燃料生产过程或最终用途。在这种情况下,化石燃料发电厂的CO 2或炼钢厂的废气可以用作合成甲烷生产的输入。”但是,当然,当这些烟气燃烧时,您会再次获得CO 2。

  绿化气体不是那么容易

  而且,该报告担心“从长远来看,可能有必要使用政策工具来确保CCU不会永久使用化石燃料。如果将来所有工业用CO 2排放被淘汰或被其他循环经济过程所宣称,则所有CCU必须利用直接空气捕获中的CO 2来继续提供气候效益。”

  是的,没错,CCU可能导致化石“锁定”。但是CCS也可以。无论从大气层或从电站废气中去除碳,无论采取什么措施,除非我们转向非碳能源或削减需求以减少能源需求,否则还会有更多的碳排放。确实,有人说碳清除补偿和零碳生成在根本上是矛盾的。对补偿性碳清除的关注使资源偏离了零碳可再生能源的生产,也偏离了节能-这可以说是解决气候变化的唯一长期解决方案。

  再说一遍,并不是所有表面上都可再生的气体必然是绿色的。该报告说:“在欧洲,用于生产生物甲烷的青贮玉米的种植有望取代农田上的粮食生产,从而引起间接的土地利用变化”,并且“与种植和加工排放一起,将这种气源推向了高GHG类别”。此外,“在给定的原料和工艺组合下,诸如给定设施的甲烷泄漏程度之类的因素可能会进一步影响该生产商的温室气体分类”。因此,某些绿色气体可能会有问题。

  新资源

  草 -通过厌氧消化(AD)转化为沼气怎么样?英国能源供应商Ecotricity当前正在推动将其作为纯素食能源的选择,因为它不涉及动物产品:欧共体显然尚未采纳这一指标!Ecotricity表示,它将很快在以草为动力的沼气厂上开展工作。将家庭粮食和农业废物转化为沼气的AD是另一个关键选择,不涉及新的土地使用问题。英国已经有100万沼气用户,沼气和其他绿色气体可以在为与区域供热网络相关的当地联合热电厂提供燃料。

  有人说碳清除补偿和零碳的产生根本上是矛盾的

  英国和许多其他国家当然需要继续进行脱碳加热,而绿色气体可能是替代化石气体的重要选择。但是,正如欧盟委员会的报告所指出的,各种类型的绿色气体也可以用于制造其他燃料和产品,包括用于某些车辆的合成燃料。会否有足够的绿色气体,以及供暖和发电?尽管将生物量作为能源作物种植存在明显的土地利用限制,但还有其他来源,包括农场和其他废物,沼气资源的整体看起来确实很大。在全球沼气协会说 只有2%的可利用原料经过厌氧消化并转化为沼气,如果发展起来,沼气可以将全球温室气体排放量减少多达13%。

  如果可再生能源发电的扩张达到预期,合成气资源可能会更大,有时会产生大量盈余,可以以相当低的成本将其转化为氢气和甲烷。一些项目可能专门设计用于制氢。例如,英国提出了一项120亿英镑的4 GW 海上浮动风电场的提议为了进行车载制氢,然后将天然气输送到岸上。这可能还有一段距离-可能要等到2030年代初。首先计划在苏格兰附近建造一个2兆瓦的原型机,如果一切顺利的话,接下来是2026年的100兆瓦多单元测试项目,如果有进一步的支持,则将其推向完整的4吉瓦版本。这是一个有趣的想法。开发商说:“如果您在北海拥有30座天然气,那么您就可以完全取代整个国家的天然气需求,并且完全可以自给自足。”

  无论如何,即使像这样的大胆计划无法成功,只要可以解决任何渗漏问题,英国也可以拥有大量易于存储且可通过管道运输的绿色能源,供多种用途:请参阅我的先前文章。许多其他国家也有很大的绿色气体/氢气潜力。例如,除了沼气输入外,在大多数欧盟脱碳情景中,氢气和衍生燃料加起来占2050年最终能耗的10%至23%。IRENA的一份新报告对绿色P2G氢的全球前景非常乐观:“可再生能源产生的氢在今天在技术上是可行的,并且正在迅速接近经济竞争力”。

  不仅仅是电

  然而,在华盛顿的《未来资源》(RFF)近期出版的《全球能源展望》中所回顾的情景中,似乎并没有考虑到很多。正如世界能源理事会(WEC)早些时候的评论一样,该展望比较了石油公司,IEA(国际能源署)等机构的情景,其中大多数人认为化石燃料仍在蓬勃发展,用可再生能源满足不断增长的能源需求扩张,几乎跟不上 在RFF研究的大多数情景中,重点是发电可再生能源,在审查的最高可再生能源情景下,到2040年,它们只能达到31%的一次能源份额,与石油的份额相当。在所有情况下,甚至在使用CCS的情况下,排放都会增加。

  但是,WEC或RFF审查都没有考虑诸如GENI等非政府组织,马克·雅各布森(Mark Jacobson)等学者和拉彭兰塔理工大学(LUT)的研究团队提出的更为雄心勃勃的“到2050年实现100%可再生能源”的设想。总共有42个同行评审的 “ 100%”或接近100%的可再生能源研究。他们中的大多数人将网撒布的不仅仅是电力,还有一些包括大规模的直接绿色供热,以及由太阳能和沼气供热和发电(CHP)联合提供的热网和储热器。尽管几乎所有人都仍将精力集中在电源方面,但在某些情况下,由于将P2G转换为绿色合成气而显得毫无意义。

  随着成本的持续下降,电力具有许多良好的最终用途,发电的可再生能源显然将占主导地位,但是还有其他选择可以满足能源需求和平衡可变的绿色电力来源。绿色气体是其中之一。

转载请注明出处。

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。转载请注明seohttp://www.swlxs.com

相关文章