燃气发电能否与“净零排放”目标共存？

2020-09-28 11:31 [能源观察] 来源于：输配电世界作者：输配电世界

导读：碳捕集和替代燃料将是南方电力公司净零排放计划的核心。（来源：国家碳捕集中心） [美国]南方电力公司打算测试以下设想：美国公用事业仍将天然气作为其业务的核心部分，既发电又出售给客户，同时可以在2050年之前实现零碳净排放。美国南方电力公司是一家总

碳捕集和替代燃料将是南方电力公司净零排放计划的核心。（来源：国家碳捕集中心）

[美国]南方电力公司打算测试以下设想：美国公用事业仍将天然气作为其业务的核心部分，既发电又出售给客户，同时可以在2050年之前实现零碳净排放。

美国南方电力公司是一家总部设在佐治亚州亚特兰大的电力控股公司，在阿拉巴马州伯明翰也设有高级行政人员办公室。Southern Company现在是世界排名第十六大电力公司，在美国排名第四。来源——维基百科

这是该公司周二发布的“净零碳计划”的一个重要成果。根据该计划，南方电力公司下辖的多个州公用事业公司承诺到本世纪中叶可能实现净碳排放为零。

与许多其他具有类似脱碳目标的公用事业公司一样，南方电力公司首席执行官汤姆?范宁在发布的计划简介中表示，“除非出现能够负担得起且有效的替代技术”，南方电力公司目前仍未找到替代天然气发电的明确路径。这意味着南方电力公司打算继续建造新的天然气发电设施以满足其供应需求，即使该公司的可再生能源组合将从今天的9 GW增长到2024年的约14 GW。

南方电力公司也不会在其零碳指标中包含天然气配气业务，终端燃气客户所产生的碳排放量不会计入项目计划，尽管它正在努力减少管道甲烷泄漏并帮助客户更有效地使用燃料。

为了实现到2050年净零排放目标，南方电力公司将依靠替代燃料，例如生物甲烷、绿色氢和通过碳中和的“电转气”方法产生的甲烷，为其发电厂和天然气公司提供能源。同时，采用捕捉、封存和再利用碳的经济有效方式，在未来几十年中碳将被继续排放。

该计划指出：“尽管有人呼吁完全取消直接使用天然气，但我们认为，对于解决[温室气体]减排目标，这是昂贵、不切实际的方法。”

对比南方电力公司此前披露的计划，这份长达35页的报告要详细得多，它描述了对44 GW的发电资源如何进行脱碳处理，其中包括约52％的天然气、13％的煤炭、17％的核能和18％的“可再生能源”。计划重申了南方电力公司2030年的脱碳目标，即将碳排放量降低到2007年排放水平的50％以下，该目标有可能提前实现。

但南方电力公司提供的路径和路标基准与其他承诺实现零碳目标的公用事业公司（如杜克能源，Dominion Energy或Arizona Public Service）所提供的长期计划不尽相同。

可以肯定的是，目前还没有美国公用事业公司做出将从发电业务中完全淘汰天然气发电的打算。这是因为，当风能和太阳能资源无法可靠地满足客户需求时，天然气发电提供了至关重要的灵活性，可以满足电网的峰值需求。

天然气困境

反对建造新的天然气发电设施的人认为，与电池配对使用的可再生能源成本正在下降，削弱了天然气发电的商业前景，使它们面临资产搁浅的风险，可能无法收回其建设成本。

与Duke Energy面临相同的问题，南方电力公司冬季供暖期存在用电需求高峰，锂离子电池支持的间歇性可再生能源很难满足这种需求。与夏季高峰系统所面临的挑战不同，夏季高峰系统可以期望太阳能和储能来满足空调用电。

设定了100％零碳或强制100%可再生能源的州会要求公用事业放弃新的化石燃料项目，如，最近在弗吉尼亚州和新墨西哥州所发生的情况。但是，像佐治亚州、阿拉巴马州和密西西比州（由南方电力公司为大约420万客户提供服务的州）尚未设定此类要求。

在过去的一年中，南方电力公司下属的公用事业在各自综合能源计划（Integrated Resource Plans, IRP）中制定了混合天然气和可再生能源的计划。佐治亚电力公司最新的综合能源计划就包括增加2260 MW的风能、太阳能和生物质能发电量以及80 MW的电池储能，并提高其水力发电能力，关闭5座燃煤电厂，同时在Vogtle核电厂新并网两台机组。

与此同时，尽管阿拉巴马州电力公司它正在征集高达400 MW的太阳能以及额外的储能选项的建设方案，同时也计划建造1900 MW的新型天然气发电。密西西比州电力公司的综合能源计划建议保留其肯珀电厂的天然气运行（肯珀电厂是一个失败的燃煤碳捕集项目所在地），并延长其丹尼尔燃煤电站的运行。

没有考虑客户燃烧天然气所造成的排放

南方电力公司的净零碳目标仅衡量“直接设施排放量”，或美国环境保护署EPA定义的“范围1”排放量。这就省去了天然气客户燃烧或以其他方式消耗的天然气的间接排放（“范围3”），该公司的天然气公用事业公司，如，亚特兰大燃气电力公司、伊利诺伊州的尼科尔天然气公司、查塔努加天然气公司和弗吉尼亚天然气公司，等为大约400万客户提供燃气服务。

南方电力所属的天然气公司将通过寻求可再生天然气来减少其“范围1”的排放。“在整个天然气供应链中最大程度地减少甲烷逃逸，并减少包括发电在内的最终用户的温室气体排放。”

但是，非营利组织As You Sow的能源计划经理Lila Holzman称，南方电力公司决定从其计划中排除“范围3”的决定是“不可接受的”。她还批评了该计划缺乏有关成本和风险的细节，尤其是依靠尚未验证的技术来削减其天然气组合的碳足迹。

Holzman在星期二的一份声明中写道：“尽管南方电力公司使用了诸如‘可再生天然气’，氢和碳捕捉之类的概念，但该公司没有阐述更多的细节，如，帮助投资者了解此类技术的影响、成本和可能的超预期理念。”

未来是什么样子的

南方电力公司表示，在接下来的三十年中，已经“开发了可以使我们减少80％至90％的碳排放量的途径”。这是通过将新的太阳能、风能、能量存储、分布式能源（例如屋顶太阳能和用户侧储能）以及能源效率和需求响应相结合来实现的，如下图所示。

对于10％到20％仍然排放碳的发电资产，南方电力公司将寻求“一套负碳解决方案”。这些措施包括上述碳中和替代燃料，以及在国家碳捕集中心（美国南方电力公司与美国能源部合作运营的国家碳捕集中心）中寻求捕集天然气电厂排放方面的进展。

它们还可能包括诸如南方电力公司正在与比尔·盖茨（Bill Gates）支持的初创公司TerraPower 合作开发下一代核电站，以及诸如先进的液流电池、压缩空气储能和热能存储等长时间储能技术。

（编辑：东北亚）

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