天然氣是否是通往更熱的未來的橋梁

2019-03-25 09:44:43
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天然氣發電廠產生大量氣體,導致全球變暖。用新的天然氣工廠取代舊的燃煤電廠可能會導致氣候損害在未來幾十年內增加,除非他們的甲烷泄漏率非常低并且新的發電廠非常有效。

這些是Carnegie的Ken Caldeira和Xiaochun Zhang以及Intellectual Ventures的Nathan Myhrvold的新研究的主要發現,他們比較了不同種類的煤和天然氣發電廠引起的溫度升高。他們的工作發表在“ 環境研究快報”上。

關注發電廠以及能源政策和溫室氣體排放未來的人們一直在爭論。今天用新的天然氣發電廠取代舊的燃煤發電廠是否有意義,作為向太陽能,風能或核能等近零排放能源發電技術長期過渡的橋梁?考慮該決定的一個關鍵問題是天然氣與煤炭的潛在氣候影響。研究通過關注具有不同特征的發電廠并使用對氣候“更好”意味著不同的定義,產生了不同的結果。

Carnegie的Caldeira和Zhang以及Myhrvold旨在確定造成單個天然氣和燃煤電廠之間溫室氣體排放差異的關鍵因素。他們發現,關鍵因素是發電廠的效率,而在天然氣廠的情況下,供應過程中的甲烷泄漏。他們利用這些因素得出一個簡單的模型,用于由特定植物釋放的二氧化碳和甲烷引起的溫度變化。

該團隊選擇了一種簡單易懂的方法來比較不同類型發電廠的氣候影響。他們預測不同種類的發電廠在運營期間和之后會產生多少全球變暖。

他們發現,由于天然氣廠總體上比煤電廠更有效,每單位碳產生的能量更多,從長遠來看它們可能會導致變暖。但是,這一切都取決于發生的甲烷泄漏量。在供應過程中泄漏大量甲烷的天然氣廠可以比同類煤電廠產生更多的變暖。

“如果天然氣大量泄漏,那么建造新的天然氣工廠將比使用舊的骯臟煤電廠造成更近期的氣候破壞,”Caldeira解釋說。“但天然氣工廠將有助于減少損害我們健康的其他類型的空氣污染,從長遠來看,氣候會更好一些。”

如果選擇關閉典型的燃煤電廠或典型的燃氣電廠,天然氣廠的甲烷泄漏量低于燃料總量的2%左右,那么關閉燃煤電廠將會產生短期的氣候效益。該團隊發現,而不是天然氣廠。但如果甲烷泄漏量大于2%,如果天然氣廠關閉而不是煤電廠,短期內變暖的可能性就會降低。

無論如何,該團隊強調,滿足即將到來的溫室氣體排放目標需要更多的減排,而不僅僅是建造甲烷泄漏量低的天然氣廠。如果天然氣將成為未來近零排放能源經濟的一部分,則可能需要從燃氣發電廠捕獲和儲存碳的方法。

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