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天然氣能否成未來能源王牌

天然氣能否成未來能源王牌

天然氣與運輸
  美國在廣闊的頁巖區塊發現了受歡迎的天然氣儲量,突如其來的能源繁榮讓他們萬分意外。可以說,這些天然氣儲量在減少環境污染方面產生的效果,與近年來對交通工具、發電站和其他污染來源嚴格的排放限制取得的效果是相同的。

  過去幾十年,能源行業最具突破性的便是,利用水力壓裂技術結合水平鉆井技術,從頁巖層獲取大量天然氣。因而,美國本土氣價從2008年的12美元/百萬英熱單位驟跌到2012年的2美元/百萬英熱單位。現在,美國氣價穩定在4美元/百萬英熱單位。

  天然氣與發電

  廉價、清潔的天然氣使用量的日益增加意味著,盡管目前天然氣消費人口比1992年增加了1/4,但全美的發電站仍可將其二氧化碳排放水平降至1992年的水平。如果按照人均水平來計算,美國發電站的二氧化碳排放量大致降到了自1961年艾森豪威爾總統卸任以來的最低水平。

  從燃燒的排放物來看,天然氣可能是最清潔的化石燃料。天然氣每熱量單位產生的二氧化碳要比汽油少30%,比煤炭少45%。傳統的燃煤發電站每產生一兆瓦電力就要釋放900千克的氣體,而燃氣電廠所產生的氣體大概是其一半。

  因為天然氣廉價,煤炭的前景自然很黯淡。平均來說,燃煤電廠生產的電力仍是最便宜的。煤炭發電占全美發電總量的38%,此外,30%來自天然氣發電,19%來自核電,7%來自水電,5%來自可再生能源發電,另外1%來自石油。不過,霧霾繚繞、煙囪林立的燃煤電廠因污染嚴重而聲名狼藉,面對新的嚴格的空氣質量標準,許多老舊燃煤電廠會陷入經濟困境。

  目前,燃氣電廠的運行成本只比9%的燃煤電廠低。但是,北卡羅來納杜克大學的研究人員稱,美國環保局制定的嚴格的排放標準將使燃氣電廠與65%現存的燃煤電廠一樣具有經濟吸引力。嚴格標準包括氮氧化合物、硫氧化物、煤煙和汞更低的排放量。目前,燃氣電廠只產生一種超出環保組織新標準的排放物,即氮氧化物。而許多燃煤電廠產生的排放物全部超出排放標準的最大值。

  杜克大學研究小組負責人林肯·普萊斯頓稱,燃煤電廠要想不超標,就要付出愈來愈昂貴的代價。

  能源行業也對此做出反應。佐治亞州亞特蘭大的南方公司長期以來都是美國燃煤發電領域的佼佼者。一年前,該公司用天然氣生產的電力比用煤炭生產的電力多。2010年,全美電廠高層紛紛宣布了替換容量為40吉瓦以上的燃煤電廠的計劃,此類電廠約占燃煤電廠總數的12%。

  隨著向天然氣發電轉換步伐的加快,愈來愈需要一個跨度更大的管道,以及儲存設施組成的網絡。原有的設施已無法滿足未來的需求,必須根據天然氣發電的特點進行轉換,這也是向未來能源產業發展的必經之路。

  在美國,交通工具早已大量使用天然氣做燃料。近幾十年,短途運輸的火車、公共汽車,以及垃圾收集車等主要在城區運行的交通工具,都已向壓縮天然氣燃料轉變,從而降低燃料成本,并減少對環境的影響。如果公路上有更多的壓縮天然氣加氣站,那么長途貨運汽車也會同樣使用這種燃料。如果這一趨勢發展下去,私家車可能也會這樣做。

  壓縮天然氣燃料的費用可能相當于美國人汽油花費的一半,這一點頗具吸引力。不過,要進行這種改變并不容易。

  首先,現在美國市場上只有一款汽車可使用壓縮天然氣,即本田思域GX車型,而這款車價格并不便宜,最低配置也要花費2.63萬美元,而與其配置相似的裝有汽油發動機的本田思域車型只需1.82萬美元。這兩款車在燃油花費上差不多,GX車型從各方面來說都沒有其汽油發動的同胞兄弟討喜。

  其次,汽車發燒友在對現有汽車進行改裝使其能使用天然氣時也遭遇困境。改裝所需的費用大概為1.2萬~1.8萬美元,同時要求有相關資格證的技術人員來操作。要想將一輛汽油或柴油車改裝成以天然氣為燃料的交通工具,必須改裝汽車排氣系統,而在美國,私自改裝排氣系統是違法的。

  最后,缺少相關加氣站也是一個巨大的障礙。美國約有600座天然氣加氣站對公眾開放,而加油站是1.18萬座。本田思域GX車型裝有天然氣的燃料箱只能維持汽車行駛240英里,如果遠途出行就要做足準備,因為壓縮天然氣加氣站數量少,且相距很遠。

  如果汽車是既可使用汽油又可使用天然氣的混合燃料汽車,第三條反對的理由就可去掉,這也是美國天然氣聯盟的目標之一。美國天然氣聯盟是總部設在華盛頓的貿易團體,其已與寶馬、福特、克萊斯勒、通用等六大汽車制造商合作,開發了可使用兩種能源的汽車。5月21日,南加利福尼亞天然氣設備展上展示了使用雙燃料的汽車。為激起更多人的興趣,美國天然氣聯盟將在未來幾個月的活動中,繼續向公眾介紹此類汽車。

  目前,哪一種燃料能給未來的汽車提供動力還不得而知。一個世紀以前,鉛酸電池,甚至蒸汽機都在與柴油和汽油的競爭中成為即將登上歷史舞臺的汽車工業的備選。而現在,鋰電池、氫電池、甲醇和甲烷都在與化石燃料爭寵。不過有兩件事是明確的:第一,天然氣儲量豐富,且價格便宜;第二,在發電和交通運輸方面,天然氣都將要打硬仗。

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