天然气与可再生燃气融合发展挑战与路径

天然气与可再生燃气融合发展挑战与路径

张兴华1,陈荣2

1.嘉善嘉港燃气有限公司  2.平湖独山燃气有限公司 浙江嘉兴 314000

摘要：天然气作为一种新型清洁能源其用途以及使用领域都是非常广泛的，目前在我国诸多的发电厂中都会使用天然气作为燃料以供燃气轮机使用来进行发电，其废弃物的排放量远低于煤炭和燃油作为燃料时的排放，发电效率也很高对环境的影响程度较小。天然气除了可用于发电还作为化工原料来进行使用，而以天然气为原料的化工厂无论是在场地的建设上、生产装置的投资上以及生产人员使用数量上都能够有着一定资金数量的节约。本文对天然气与可再生燃气融合发展挑战与路径进行分析，以供参考。

关键词：天然气；可再生燃气；融合发展

引言

碳中和是旨在改变能源系统以促进高质量经济和社会发展以及将能源系统从化石能源转向可再生能源的主要国家战略。当前中国能源结构以煤炭为主，能源系统规模大，加工时间短，加工成本高；与此同时，能源转换必须解决与多种规模的可再生能源、不稳定和不确定性有关的能源安全和供应稳定问题，迫切需要探索发展能源转换的可行途径。

1天然气处理厂中常用的天然气净化工艺技术

1.1胺法净化处理工艺技术

在天然气处理工艺中，胺法是一种有效的工艺技术，通过使用一乙醇胺与天然气中的酸性气体发生化学反应来除去天然气中所含有的硫化氢、二氧化碳以及其他杂质成分的目的。一乙醇胺具有很强的物理稳定性，可以在很大程度上有效减少溶液本身的降解确保所发生的化学反应更加的彻底。因此，在使用这项技术时，可以尽最大努力达到天然气处理的目的，天然气中所含酸性气体的浓度很容易达到标准要求。

1.2冷凝分离工艺技术

使用冷凝分离技术就根据天然气中所含杂质具有不同沸点的特性，来对天然气处理液进行回收的技术。但天然气净化处理工作处于收尾阶段的时候会使用到该种技术，进行冷凝分离的时候工作人员会根据不同杂质的沸点来进行冷凝调节，例如当天然气的所具有的温度低于正常情况下的水露点温度的时候，就可使用该技术来进行凝液和油液的分离分析。整个处理过程的操作安全可靠、效率高，使得对天然气净化工作的水平有着进一步的提高。

2我国天然气和可再生燃气发展面临的挑战

天然气和可再生能源发电的成本相对较高，风能和光伏发电等可再生能源需求迅速增长，有助于提高可再生能源密集电力系统的稳定性和经济性。关于天然气发电，我国面临的主要问题是电力和空气的经济问题。目前，日本和欧洲一些高度依赖天然气进口的地区主要通过价格机制确保电力和空气的发展，并保持与煤炭电力的竞争力。中国电力行业的市场定价机制和辅助电力服务市场建设尚不健全，高价格气体不能以电价为导向，导致电力和l产业发展缓慢机电对NOx、SOx、瑞士和减少二氧化碳排放等传统污染物的环境价值没有得到考虑，电力市场竞争力低下，需要政治和财政支持。

3天然气与新能源融合发展

3.1产品链融合发展模式

a)天然气与水电融合发展。水力发电生产成本低、效率高，有利于改善生态环境，但水电资源受季节性和区域性限制，存在季节性闲置问题。依托天然气的储气调峰功能，采用丰水期储气用电、枯水期天然气发电外运的模式，能有效平衡发电总量，维持电网平稳运行。通过发挥水电与天然气发电的管网协同性、功能耦合性，推动天然气发电与水电融合发展，实现能源综合利用。b)天然气发电与风、光发电融合发展。风、光发电具有随机性、间歇性，难以满足用户对电量稳定性的需求，客观上需要一定规模灵活的调峰电源作为补充，天然气发电无疑是最佳选择。天然气场站、阀室一般位于城市边缘，风、光资源丰富，依靠资源优势，天然气与风、光电资源互补，可最大化提高能源综合利用效率[7-9]。天然气经营企业亦可通过市场化交易，利用便利条件，就近消纳风电和光电，同时能降低用电价格，减排降效。c)天然气与氢能融合发展。H2作为二次能源，将在未来低碳社会中发挥关键作用。可再生能源制氢受技术、成本限制很难实现商业化，成熟的天然气制氢体系将是H2制取的主要方式之一。天然气制氢主要对CH4蒸汽重整，在催化剂的作用下产生H2和CO，CO提纯后再与水蒸气发生反应生成CO2和H2。天然气重整制氢工艺技术成熟，已广泛应用于炼油厂副产H2、纯氢、合成气和合成氨原料，是工业上最常用的制氢方法。可再生能源制氢受技术和成本的制约，短时间内很难大量应用于工业化生产。煤制氢的碳排量较高，碳强度约为生产1kgH2排放21.5kgCO2。据国际能源机构（Internationa-lEnergy-Agency，IEA）数据，在配套碳捕获、利用与封存（Carbon-Capture，Utilizationand-Storage，CCUS）装置的情况下，天然气制氢碳强度为生产1kgH2排放1kgCO2，因此天然气制氢发展优势明显

3.2强化政策支持，推动可再生燃气与天然气协同发展

综合评估可再生能源的三重价值:减少污染、减少碳、经济能源、工业发展和环境保护，以及制定健全的税收和补贴政策；在天然气来源认证和标准平台建设领域，正在提供有针对性的支持，以建立一个清洁、低碳的绿色产业链供应链系统，将天然气和可再生能源结合起来。促进储存和空调气体的最高价格，并在可再生能源的大规模开发中发挥可再生气体的关键支持作用。改善天然气工业碳市场建设，促进可再生天然气工业的健康和可持续发展。

3.3明确可再生燃气在我国天然气产业发展和“双碳”目标中的定位，重构我国气体能源工业

关于广泛、清洁和低碳能源的好处，重要的是要考虑到可再生气体在保障国家能源安全和推进" CO2 "目标方面的重要性，加强天然气和可再生天然气在制定上游设计方面的合作，明确界定可再生气体在我国未来天然气工业中的战略地位。制定长期可再生能源计划，明确可再生能源目标，制定天然气工业长期发展计划，调整中国天然气+工业发展愿景，促进中国天然气工业的高质量和可持续发展，寻求全球天然气工业的有效战略竞争优势。

3.4充分发挥比较优势，推进天然气消费跨越式发展

天然气的相对优势在能源消费的各个部门之间差别很大，对天然气的实际需求促进发展。利用低碳绿色天然气的优势，落实绿色发展理念，立足于大气污染防治，继续推进城市燃气和工业部门的煤炭天然气项目，帮助城市和地区继续发展良好；利用低碳绿色天然气和价格优势，重点关注寒冷地区的长途货运和城市交通，积极组织LNG和CNG天然气站，加快油气变化速度，促进运输领域的快速碳减排；利用天然气的低碳和灵活优势，重点放在可再生能源生产基地和电力需求负荷中心，加快发展先进的天然气供应规划，并促进可再生能源的大规模开发和电网安全分配利用低碳、高效的天然气优势，建设量身定制的热电联产电厂，促进本区域的能源效率。

3.5强化政策机制建设，促进天然气产业快速发展

它们是建立和优化以社区为基础的、以开发本国天然气为导向的、以制定海洋和安全政策为基础的、无害环境的政策，以维持非凡的气候补贴和控制程序的指导和催化剂。将峰值负荷成本纳入系统成本，以尽快、准确地反映峰值空气和峰值电流成本，从而通过政策和市场平衡力量推动仓库和天然气输送机械的建设和布局；加强工业和天然气部门的鼓励措施，如天然气勘探；促进天然气价格调整机制，以支持工业区、消费者和消费者的空调措施，并大幅降低工业和发电厂的天然气价格。促进跨界天然气开发和向我们各国提供安全可靠的二氧化碳峰值、碳排放和。

结束语

综上所述，碳排放量和能源消费活动紧密相连，能源消费活动是影响碳排放强度的主要原因。天然气是清洁的低碳能源，因此，能源结构中增加天然气的应用是实现“双碳”目标的重要举措。

参考文献

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