可再生能源的生产和使用天然气由有机废物快速增长在美国。在过去的五年中,生产设施的数量增加了约三倍,约115年设施与化石燃料——这是可以互换的天然气——垃圾填埋场的废物、动物粪便、污水、食品垃圾和其他有机原料。
由于可再生的潜在好处天然气作为替代化石燃料,少数州包括加利福尼亚、华盛顿和俄勒冈州综合气候目标。这两个状态和国家评估发现,足够可以产生大量的废弃物是燃料取代多达4目前化石天然气消耗量的7%,同时提供与废物管理相关的其他方面的好处。
然而,政策制定者在全国仍面临问题的程度可再生天然气可以帮助国家实现雄心勃勃的气候变化目标。
一个新的研究论文WRI检查潜在的可再生天然气作为气候策略。本文提供了详细指导评估可再生天然气潜在和气候影响,评估其脱碳和识别项目开发有效的政策框架。
可再生天然气可以做出有意义的脱碳贡献程度,它可以降低甲烷的排放。
总的来说,本文发现可再生天然气可以发挥独特而重要的角色状态脱碳的努力。然而,利益不同,应该评估通过案件为了部署资源可持续、高效的方式补充其他温室气体减排措施。
1。可再生能源天然气的最大来源是什么?
常见的可再生来源天然气(也称为生物甲烷或升级沼气)包括垃圾填埋场、动物粪便、食物残渣和废水污泥。细菌分解有机物在这些“湿”浪费,产生甲烷,二氧化碳和其他气体和固体通过一个称为厌氧消化过程。产生的沼气可以处理或“升级”去除杂质,所以它几乎是纯甲烷。
目前,垃圾填埋场占超过90%可再生天然气生产,往往更经济的相对于其他废物流。许多垃圾填埋场甲烷已经收集机制,他们倾向于产生更多的气体集中区域。
少集中资源,如动物粪便和食物浪费,已成为越来越多的可再生来源天然气,但面临更多的经济壁垒,可能需要额外的政策支持和激励。
可再生天然气也可能是来自“干燥”有机废弃物农业和林业的形式残留,如玉米植物收获后,剪草,树装饰和坚果壳。这些原料有显著的能源潜力与或超过湿废物,但目前并不重要可再生来源天然气由于技术障碍仍然被克服。
2。如何可再生使用天然气,和气候变化带来的影响是什么?
目前,再生天然气是最常用作为运输燃料,特别是重型车辆的作为柴油的替代品。betway必威娱乐这一趋势已被授权主要,如加州的低碳燃料标准和联邦可再生燃料标准,信贷环境属性的可再生天然气产量。
然而,鉴于其与天然气互换性、可再生天然气可用于广泛的应用程序。其潜在热源在现有建筑或工业应用特别是近年来已经越来越感兴趣。
温室气体排放的好处与可再生天然气生产和使用主要来源于:
- 避免温室气体的排放,否则会发生在典型的废物管理实践(例如,动物粪便中发现了泻湖甲烷排放量);和
- 取代化石燃料的使用(例如,在重型车辆,否则将使用柴油)。
没有两个项目是完全相同的,因为广泛的原料、技术和使用是可能的。然而,WRI研究之前发现可再生天然气最有可能产生有意义的温室气体排放效益,满足两个基本条件:
- 气体是由实际的浪费(而不是专门为燃料作物,或转移生物量有其它用途);和
- 其生产和使用结果在甲烷排放的净减少。
计算温室气体排放量的影响可再生天然气,专家们通常使用一个生命周期方法量化所有来源的排放量从一个给定的项目,包括能源使用将有机废物转化成甲烷,甲烷泄漏和任何沿着供应链,以及避免排放产生的项目。
在许多情况下,可再生能源天然气避免比它产生排放,导致净负电,碳排放强度(二氧化碳排放方面避免每数量的燃料消耗)。
重要的是,生命周期会计方法并不是没有限制的。
计算所有排放源和信用对于一个给定的项目需要严格的数据收集,和方法依赖于假设可能是不确定的或随时间变化(例如,否则会发生在一个农场或垃圾填埋场甲烷排放)。然而,当应用有效的方法可以帮助决策者识别项目产生最重要的气候效益。
3所示。有哪些常见的担忧可再生天然气?
作为可再生能源的生产和使用天然气的发展,所以也担心它是否真正有意义的气候和环境效益。可再生天然气主要是由甲烷,作为燃料燃烧时排放的二氧化碳。这个碳的释放通常抵消其他好处如上所述。然而,由于甲烷是一种温室气体84 - 86倍比二氧化碳更强大的(在20年的时间尺度上),任何甲烷泄漏RNG供应链在燃烧之前可能破坏潜在气候效益。
使用可再生能源天然气的能力在现有的天然气基础设施可能在短期内使它成为一个具有成本效益的选择。
因为可再生天然气使用一些相同的基础设施(如管道和加油站)化石天然气,额外的关注,包括扩大的风险或“锁定”基础设施,使更多的化石燃料的使用。此外,有人担心,选择使用某些有机废物可能更有益。
任何风险降到最低的项目弊大于利,可再生天然气应评估通过案件。重要的问题包括:
- 天然气的生产可再生捕捉甲烷排放,否则会被排放到大气中?
- RNG生产解决垃圾处理问题,或产生协同效益与排放效益?
- 什么是竞争使用或使用的废物流的管理实践,并可再生天然气补充解决方案如堆肥、动物饲料或土壤肥料吗?
- 项目避免建造新的化石燃料基础设施吗?
如果这些问题的答案是“是的”,那么RNG项目很可能导致全球和当地的气候和环境目标。然而,答案并不总是一帆风顺。
为了解决这些问题,WRI的论文向读者介绍常见的方法,评价指标和考虑当地原料,他们可以使用它来进行评估。
4所示。多少可再生天然气美国真的能生产吗?
在美国产生数百万吨食物残渣、污水、油及油脂,每年牲畜粪便和其他废物,这些废物流是有限的,是可能产生的可再生天然气量。
和美国已经利用这些废物流。例如,废水设施经常燃烧沼气发生器提供热量和电力设施,和食物浪费可能转移到堆肥或动物饲料。
然而,大量未使用的潜力仍然存在,这些废物可以被转换成可再生能源天然气的方式保持或增强现有的应用程序。例如,剩下的固体副产物从厌氧消化可以用作动物床上用品或营养丰富的土壤改良剂。
据估计,780 - 1400亿立方英尺(供应量)的甲烷(相当于4 - 7在美国现在的天然气消费的百分比)可以产生来源需要厌氧消化,如垃圾填埋场和粪肥。
也包括作物和森林残留物时,研究人员估计,高达2200可以生产(天然气消费量的11%)。然而,这些废物的转换依赖于一个新兴技术被称为热气化,它可能是更有利使用它们来生产氢气。
5。什么角色可以再生天然气脱碳经济中扮演的角色?
一些批评可再生天然气作为气候策略源于担心它可能从其他至关重要的“分散”脱碳策略等电气化和增加可再生能源发电的电网。的确,再生天然气来源于有机废物减排潜力相对温和的这些策略相比,自己并不能取代化石燃料完全除去碳素任何经济的一个部门。
尽管如此,再生天然气可以做出有意义的脱碳贡献程度,它导致净减少甲烷排放,否则hard-to-abate领域它取代化石燃料的使用。而不是看可再生天然气代替其他脱碳策略,重要的是要考虑替代燃料的比较优势和潜力补充其他的解决方案。
例如,使用可再生能源天然气的能力在现有的天然气基础设施可能在短期内使它成为一个具有成本效益的选择即使电气化努力加速。行业需要高密度、燃烧发电燃料相比,如重型运输和工业加热,可能特别适合使用可再生天然气。betway必威娱乐这些因素可以帮助决策者识别机会可再生天然气为长期的脱碳。
6。部署可再生能源天然气的最大障碍是什么?
可再生天然气生产面临着许多障碍,包括前期项目成本;原料可用性;和监管、运营和市场风险。安装设备和连接管道可以成本项目数百万美元。
原料可用性受到废物生产的季节性变化的影响。例如,农作物残留物只可以在生长季节的结束。此外,竞争使用会影响原料可用性需求的作物残留物等土壤保持和提高土壤养分。
可再生天然气取代化石燃料的使用,否则hard-to-abate行业。
与项目开发相关的风险也会增加前期项目成本的影响,因为这些风险抑制未来的收入预期。监管风险从一个不确定的政策格局阻碍了新项目,作为监管变化可能会改变或资格要求项目的资金水平。
转移政治将会导致程序的取消或废除立法。许多政策依赖定期资金扩展联邦拨款法案通过。最后,一些政策包含条件夕阳规定建立条件,如提供资金的数量或项目资助的数量——当满意,导致政策被叫停。
操作风险包括原料不一致——浪费的具体成分原料(例如从垃圾填埋场)随时间变化或不同来源,它可以影响到设备RNG设施。
最后,由于大宗商品价格波动的信贷和市场风险会导致不确定的收入来自可再生天然气销售。从2016年到2019年,信贷加州的低碳燃料标准的价格翻了一番,而信贷价格根据联邦可再生燃料标准下降了三分之二,天然气价格下降了三分之一。
7所示。美国如何制定政策措施,部署可再生天然气?
一个给定的国家或地区很可能实际部署可再生能源天然气的机会产生显著的气候效益。然而,各种政策选择的影响,以及他们如何链接到当前的市场壁垒的废物转化为能源供应链常常不清楚。
例如,废物管理法规等食物浪费的禁令在马萨诸塞州和康涅狄格州可能改善原料蒸煮器项目的可用性,而清洁燃料标准,如那些在俄勒冈州和加利福尼亚州可能创造更大的价值的环境属性可再生天然气产量。
正确的激励和其他支持机制将取决于当地的政治和经济背景下,原料可用性和优先政策。
虽然没有统一的方法,有效的可再生天然气部署通常是许多重叠的产品政策支持机制,解决市场壁垒,同时促进气候和环境优先级。观看这些因素在一起因此可以有效指导资源开发,适合当地经济和政治优先事项,和环境有益的。
