可再生能源和天然氣是互補(bǔ)關(guān)系

可再生能源和天然氣應(yīng)是互補(bǔ)的協(xié)作關(guān)系，而不是你死我活的敵對關(guān)系。在可再生能源所依賴的風(fēng)力、光照強(qiáng)度達(dá)不到供電需求時(shí)，電氣混合的清潔能源能夠滿足現(xiàn)代社會的能源需求。

首先，在電網(wǎng)中，天然氣和可再生能源已經(jīng)在功能上相輔相成。由于風(fēng)能和太陽能屬于間歇性能源，在使用期間必須有后備電源來補(bǔ)償風(fēng)能和太陽能不足時(shí)的供能。總體來說，候補(bǔ)電源最好由天然氣提供，因?yàn)樘烊粴庠谡{(diào)度上最具靈活性。

燃?xì)廨啓C(jī)能夠根據(jù)不同的能源需求快速進(jìn)行開、關(guān)轉(zhuǎn)換。大型的鍋爐型系統(tǒng)——燃煤電機(jī)或核電設(shè)備都無法如此靈活地運(yùn)行，僅開機(jī)就需要數(shù)小時(shí)，在此期間，能量白白流失。大型鍋爐型設(shè)備只有在持續(xù)運(yùn)行中才能達(dá)到最佳效果，因此很難與間歇性能源配合工作。

其次，天然氣中含有甲烷，而甲烷本身就是可再生的，它能夠被大量加工，并且使用效果與化石能源無異?？稍偕淄槟軌驈暮芏辔镔|(zhì)中提取出來，比如生物質(zhì)、垃圾、廢水、農(nóng)業(yè)廢料等。很多生物甲烷的最佳原料是生活廢物，轉(zhuǎn)換技術(shù)已經(jīng)非常成熟。相比乙醇和生物柴油，生物甲烷的另一個特點(diǎn)在于，它的產(chǎn)量更為巨大，更具實(shí)用性。

第三，天然氣電力具有將多余電量轉(zhuǎn)化為甲烷，并將其儲存在管道設(shè)施中的潛力。在電解作用下，利用電將水分解成氫和氧——氫工業(yè)用途廣泛，可為電池提供燃料，也可用于制造生物甲烷。德國目前正在進(jìn)行試驗(yàn)，考察天然氣管道中到底能夠直接注入多少甲烷。

盡管目前天然氣電力還沒有達(dá)到商業(yè)規(guī)模，但相關(guān)技術(shù)已十分成熟。太陽能和風(fēng)能的儲能是業(yè)界亟待解決的難題，相較之下，天然氣儲能靈活得多——既易于管道運(yùn)輸，又便于儲存在油罐中，還能轉(zhuǎn)化成其它產(chǎn)品。

天然氣基礎(chǔ)設(shè)施使得燃料電池能夠生產(chǎn)電力，并且這個過程毫無污染物排放。質(zhì)子交換膜（ProtonExchangeMembrane）燃料電池使用純凈氫氣作為燃料，這個技術(shù)能被運(yùn)用在電動汽車上。固體氧化物（SolidOxide）燃料使用甲烷作為燃料，但最好用于產(chǎn)生固定動力。

氫燃料電池?fù)碛袕V闊的前景，但分離氫和儲存純凈氫仍然存在巨大挑戰(zhàn)。氫非常微小，并且容易揮發(fā)，它不僅會從鋼管道中溢出，還會與鋼發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致后者變得易碎。因此，運(yùn)輸氫氣的管道必須是不銹鋼質(zhì)地的，并且每一個連接點(diǎn)都需要接受高強(qiáng)度焊接測試，管道閥門也必須使用特殊材料。相對于天然氣現(xiàn)在使用的鍍鋅鋼管，儲存和運(yùn)輸氫氣是一個更為昂貴和復(fù)雜的工程。

工業(yè)生產(chǎn)氫氣通常使用天然氣，因?yàn)檫@比電解分離氫的成本要低得多。這樣，天然氣廣泛推廣了氫氣和燃料電池的使用。

當(dāng)人們考慮煤炭和石油的替代能源時(shí)，碳?xì)溲趸锖图淄槭亲钋鍧嵉娜剂??？稍偕茉窗l(fā)電可以替代燃煤電廠，但無法有效替代汽車、貨輪和大馬力機(jī)器設(shè)備需要的汽油。而天然氣正好可以替代柴油、石油、船用燃料油，并能轉(zhuǎn)化成液體燃料，比如飛機(jī)燃料。而在所有碳?xì)浠衔镏?，甲烷是碳含量最少的，因此使用天然氣十分利于減排。

甲烷是所有碳?xì)浠衔镏泻孔钬S富的，被稱作“萬能戰(zhàn)士”——它可以用來供暖、供電、給運(yùn)輸工具提供動力。通過費(fèi)舍爾（Fischer-Tropsch）處理過程，甲烷可以被轉(zhuǎn)化成為完全清潔的汽油和航空燃料。

此外，甲烷還是制造塑料、化學(xué)制品和廢料的重要原材料。如果回收利用的塑料能夠被還原成甲烷，那么將促進(jìn)人們實(shí)現(xiàn)“零廢料”的目標(biāo)。

天然氣資源分布非常廣泛，頁巖革命的爆發(fā)更是進(jìn)一步提高了天然氣的應(yīng)用潛力。如果可燃冰能夠進(jìn)入市場，那么天然氣的使用將更加廣泛，屆時(shí)，煤炭和石油被天然氣替代將指日可待。

此外，天然氣的運(yùn)輸也擁有無與倫比的安全性。數(shù)十年來，LNG一直由大型船只運(yùn)輸，從沒出現(xiàn)過事故。盡管甲烷的燃燒也產(chǎn)生碳排，但遠(yuǎn)少于其它化石燃料。甲烷本身是一種溫室氣體，因此使其物盡其用是減少溫室效應(yīng)的有效方法。

總之，作為可再生能源之外的替補(bǔ)能源，清潔、高效、用途廣泛的天然氣應(yīng)用潛力巨大。事實(shí)上，風(fēng)能和太陽能這類間歇性能源需有效儲能，以確保電網(wǎng)在任何時(shí)間都保持供電狀態(tài)，但目前的儲能技術(shù)還無法滿足這一要求。因此，天然氣已成為能源結(jié)構(gòu)中不可或缺的一員?？稍偕茉吹某珜?dǎo)者應(yīng)該普遍認(rèn)識到天然氣和可再生能源之間的和諧共存關(guān)系，并加以妥善利用，以確保人類的能源供應(yīng)。

（艾德-道奇 來源：TheEnergyCollective，文章有刪節(jié)、標(biāo)題有改動）