写于 2017-12-06 03:35:02| 澳门金沙官方手机版| 技术
<p>由于天然气价格上涨部分归咎于本月南澳大利亚的电力停电以及两天后新南威尔士州的燃气发电机短缺,因此听到澳大利亚要求扩大生产的呼吁也就不足为奇了</p><p>最新的危机,总理马尔科姆特恩布尔告诉全国新闻俱乐部,增加天然气供应对于澳大利亚的能源未来“至关重要”在维多利亚州暂停陆上天然气开发的两党通过后,联邦能源部长约什弗里登伯格呼吁各国政府支持非常规天然气已经谈到了增加天然气供应以提高能源安全的“迫切”需求但我们需要多少额外的天然气</p><p>我们如何通过同样迫切需要减少化石燃料的使用来解决这个问题</p><p>平均而言,国家电力市场(NEM)每千瓦时产生的二氧化碳排放量约为800克</p><p>这几乎是经合组织平均每千瓦时411克的两倍</p><p>据国际能源机构(IEA)称,这个平均值需要大幅下降到2050年达到每千瓦时15克,以实现将全球温度上升限制在2℃的目标</p><p>事实上,IPCC第五次评估报告显示,将全球变暖限制在2℃以下将需要电力部门的温室气体排放量到2050年达到零</p><p>任何措施都是一项艰巨的任务,特别是对于像澳大利亚这样的国家目前,NEM中大约11%的电力来自天然气即使每个煤电站都关闭并被零排放技术取代,NEM的排放强度依然存在这是每千瓦时15克的三倍这意味着在目前的需求水平下,如果要保持在这个排放强度范围内,我们需要减少大约70%的燃气量与目前的总天然气需求相比,这是一个特别小的数量,如上图所示</p><p>鉴于这一限制,我们需要考虑如何最大限度地利用这些有限数量的天然气获得的电量,以及新技术可以提供哪些帮助我们这样做有几种将天然气转换为电力的技术老式发电站,如南澳大利亚的托伦斯岛,类似于燃煤发电站燃烧的能源用于加热水,而水又为汽轮机提供动力今天,天然气通常使用两种不同的技术转换为电能首先,开放式循环燃气轮机(OCGT)这些工作方式与喷气发动机类似:气体与空气混合并燃烧,产生热的高压气流驱动涡轮机OCGT的废气非常灵活,可以非常快速地上升和下降它们有时被描述为“发动机”,因为它们可以快速响应电力需求的峰值B因此,它们通常不会被广泛使用 - NEM中的一些OCGT在满负荷运行的情况下每年运行几个小时它们的热效率 - 燃烧产生的能量转换为电能的比例相对较低,约30%这也意味着它们的排放强度相对较高,为每千瓦时580-670克</p><p>第二类燃气发电站是联合循环燃气轮机(CCGT)这些发电站有效地从OCGT涡轮机的废气流中回收额外的能量这使得它们比OCGT更有效,通常从气体中回收50%的能量因此,它们的排放强度较低,大约400g / kWh然而,一个缺点是CCGT技术不太灵活它无法停止和启动和OCGT一样容易因此它倾向于运行更多时间,作为“基本负载”功率的来源运行更多,而不是响应需求高峰的响应如图所示,澳大利亚天然气发电量的效率离子更多地取决于他们的技术而不是他们的年龄CCGT更高效OCGT效率更低但更灵活,并且通常使用更少的气体,因为它们更加节省开启OCGT也更适合负载跟踪和平衡可再生能源生产和提供市场容量这不一定是坚持使用一种燃气发电站而不是另一种燃气发电站的问题但重要的是仔细考虑我们如何燃烧燃气以及我们燃烧多少燃气我们还需要想想这将如何帮助我们实现其他能源目标,例如减少温室气体排放和将更多可再生能源纳入电网 在可能的情况下使用更有效的技术是有道理的目前正在使用几种旧的和效率更低的工厂而不是更新,更高效的工厂托伦斯岛和南澳大利亚的新鹈鹕点就是一个很好的例子Pelican Point是一个运行远低于它的CCGT名义产能,而托伦斯岛的运行速度很快虽然这些工厂的运营决策是商业性的,并由私营公司制造,但托里斯岛消耗的相同天然气可以更有效地使用Pelican Point A Pelican燃烧的气体单位理论上,Point可以比Torrens燃烧的同一燃气单位多出约50%的能源部分原因是不同公司拥有工厂Engie已经削减了Pelican Point的产能以应对高油价,而AGL选择了保持托伦斯岛全面运转这凸显了在私有化市场中确保获取电力的难度优先来自最有效的设施管理关闭或强制撤资等解决方案在政治上是不可接受的</p><p>经过深思熟虑的“排放强度计划”理论上有助于推动市场朝着正确的方向发展燃气轮机提供的许多服务和能力也可从其他技术灵活性,可调度性和容量(以及其他服务,如惯性和频率控制)可以通过存储,其他可再生技术和最便宜的需求方管理提供</p><p>其中一些技术包括集中式太阳能热,电池存储和泵送水电,特恩布尔在他的新闻俱乐部地址中也提到了有利条件确实,其中一些技术可能能够胜过像OCGT这样的传统能力来源</p><p>无论如何,天然气的作用都需要仔细考虑,并且它的使用将会必然受到限制从长远来看,