關于電轉氣技術，那些你不知道的事

　　P2G（power to gas），即電轉氣技術，是將電能轉換為天然氣或氫氣，將得到的氣體存儲在天然氣管網或天然氣存儲設備，在可再生能源出力高峰時期進行轉化存儲，在電力短缺時供能，從而提高系統(tǒng)可再生能源的消納能力。 

　　P2G在實際應用中包括電轉氫氣和電轉天然氣兩種類型，其中電轉氫氣是電轉天然氣的前置反應。 

　　電轉氫氣的基本反應原理為電解水產生氫氣和氧氣，現階段，電解氫氣的能量轉換效率可以達到75%至85%。電解水產生的氫氣可以直接用于燃料電池、液化或其他方式存儲，但通過氫氣反應生成的天然氣，其單位能量密度是氫氣的4倍，且氫氣存儲困難、傳輸危險，因此一般采用電轉天然氣的方法。 

　　電轉天然氣的原理是在電解氫氣的基礎上，利用二氧化碳和氫氣在高溫高壓環(huán)境下反應生成天然氣。電轉天然氣的能量轉換率為45%至60%，將電解產生的天然氣與天然氣管道網絡相連，無需增加額外投資，就可以實現能量在電氣網絡與天然氣網絡間的雙向流動。 

　　關于P2G的研究非常廣泛，相應的項目與應用開展也很多。特別是隨著風力發(fā)電、生物質發(fā)電、光伏發(fā)電等可再生能源的比例快速提高，有些城市啟動了利用多余電力電解水生成氫并以多種形式利用氫的實證試驗。比如利用風力發(fā)電和太陽能發(fā)電的剩余電力電解水制造氫，然后將氫儲藏在氫氣罐中。反之，當電力供應不足時，則利用儲藏的氫讓燃料電池發(fā)電，使用電力和廢熱。 

　　P2G的發(fā)展為可再生能源的大規(guī)模發(fā)電提供了技術支撐，可間接減少化石等礦物燃料的發(fā)電使用量，也推動了能源互聯(lián)網中多方的共贏。電力系統(tǒng)方面，該技術是解決可再生能源并網的新途徑，有利于提高可再生能源的出力；同時，天然氣公司可通過存儲、傳輸天然氣獲利。社會經濟效益方面，該技術加強了電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的聯(lián)系，有助于實現多能源系統(tǒng)的協(xié)調優(yōu)化運行，提高經濟社會效益。公眾方面，該技術可充分利用綠色能源，降低二氧化碳排放，有助于改善生存環(huán)境。 

　　我們相信，隨著科學技術的不斷發(fā)展和碳排放權交易體系的建立與完善，P2G的應用前景將更加廣闊。 

　　本文由北京信息科技大學通信學院副教授李紅蓮進行科學性把關。  

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