加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商基礎(chǔ)設(shè)施和監(jiān)管政策高級(jí)顧問Karl Meeusen在日前召開的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上表示，采用電轉(zhuǎn)氣(Power to Gas)技術(shù)可以充分利用多余的可再生能生產(chǎn)甲烷或氫氣，這是加州實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的一個(gè)需要認(rèn)真考慮的選擇。

電轉(zhuǎn)氣(Power to Gas)技術(shù)是采用電力將水分解為氫氣和氧氣，而再將氫氣與二氧化碳合成甲烷和水，從而用于儲(chǔ)能或再發(fā)電等以達(dá)到碳中和目的。

正如瓦錫蘭集團(tuán)發(fā)布的一份白皮書所概述的那樣，電轉(zhuǎn)氣(Power to Gas)技術(shù)是加利福尼亞州實(shí)現(xiàn)其清潔能源目標(biāo)的最佳途徑之一，并將為該州配備持續(xù)放電時(shí)間為數(shù)周時(shí)間而不是數(shù)小時(shí)的分布式長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以在極端天氣事件期間提供季節(jié)性電網(wǎng)平衡服務(wù)以及可靠的電力供應(yīng)。


瓦錫蘭集團(tuán)公共事業(yè)市場(chǎng)開發(fā)總經(jīng)理Joseph Ferrari說，“電轉(zhuǎn)氣(Power to Gas)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)季節(jié)性的能源時(shí)移，可以在可再生能源發(fā)電量最多的時(shí)候生產(chǎn)甲烷或氫氣，然后在可再生能源發(fā)電量最低的幾個(gè)月使用甲烷或氫氣產(chǎn)生的電力。”

美國(guó)獨(dú)立電力生產(chǎn)商協(xié)會(huì)首席執(zhí)行官Jan Smutny Jones在網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上表示，加州的目標(biāo)是到2045年實(shí)現(xiàn)采用100%的可再生能源產(chǎn)生的電力，而最大的挑戰(zhàn)是在需要以成本效益更高的方式保持非常高的可靠性。

該州目前的計(jì)劃是增加大量的太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施并配套部署相應(yīng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。他說，“這種方法很可能導(dǎo)致太陽能發(fā)電量和儲(chǔ)能容量過剩?？紤]到這種情況，瓦錫蘭集團(tuán)提議利用過量可再生能源產(chǎn)生的電力生產(chǎn)氫氣和甲烷，而加州為了實(shí)現(xiàn)到2045年采用100%清潔能源的目標(biāo)，這個(gè)提議值得進(jìn)一步考慮。”

瓦錫蘭集團(tuán)表示，該公司的路線圖最初是在今年3月的一次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上提出的，并根據(jù)氫氣生產(chǎn)的情況進(jìn)行了更新，通過部署電轉(zhuǎn)氣(Power to Gas)設(shè)施以吸納多余的可再生能源，可以幫助加利福尼亞州提前五年實(shí)現(xiàn)其清潔能源目標(biāo)。與該州的綜合資源計(jì)劃流程相比，要求可再生能源設(shè)施和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署速度快于該州目前的綜合資源計(jì)劃的部署速度。

Ferrari說，任何接近100％可再生能源的電力系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生過剩的發(fā)電量，如果利用電轉(zhuǎn)氣(Power to Gas)技術(shù)生產(chǎn)氫氣或甲烷，就可以吸納多余的可再生能源。他說，“甲烷是一種可再生的碳中和燃料，因?yàn)槠渖a(chǎn)可以由可再生能源提供電力，其成分是空氣和水。這種燃料可以直接用于現(xiàn)有的天然氣儲(chǔ)存和分配設(shè)施中，或轉(zhuǎn)化為液化天然氣。”

Ferrari表示，電轉(zhuǎn)氣(Power to Gas技術(shù)提供了一種新的儲(chǔ)能方法。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和其他短時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)可以在白天存儲(chǔ)過量的可再生能源，并在晚上釋放回電網(wǎng)。而在電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充電之后，多余的電力可以投入氫氣或甲烷的生產(chǎn)中，這個(gè)解決方案可以實(shí)現(xiàn)季節(jié)性時(shí)移。

Meeusen表示，“這種途徑是加利福尼亞州需要認(rèn)真考慮的一種選擇，因?yàn)樗鉀Q了加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CASIO)正在面臨的許多挑戰(zhàn)，他們對(duì)于可能出現(xiàn)的容量不足感到擔(dān)憂，尤其是在電力需求峰值期間。該州用戶的電力需求激增，目前的電力需求約為1.4GW，到2030年可能上升到2.5GW。因此，這些廠商正在尋求采用長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)淘汰化石燃料能源。”

美國(guó)自然資源保護(hù)委員會(huì)氣候與清潔能源計(jì)劃的高級(jí)科學(xué)家Mohit Chhabra表示，氫能發(fā)電面臨的問題是成本。他認(rèn)為，盡管甲烷可以很容易地引入加州的天然氣發(fā)電系統(tǒng)中，但其中只有一部分可以用于氫氣。

Chhabra說，“利用甲烷發(fā)電需要謹(jǐn)慎行事，以確保該技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)碳中和，并且不會(huì)增加天然氣發(fā)電設(shè)施的維護(hù)時(shí)間。但一旦混入甲烷燃料，就很難計(jì)算到底消減了多少碳排放量。”