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综合利用电、热、气三大网络
作为燃料,生物燃气受进行消化发酵的微生物活动的影响,建立能够稳定进行消化活动的环境是基本条件。如果把与电力市场直接交易作为前提,那么,发电量要与按照一定速度生成的生物燃气之间相互协调。通过设置储气罐,提纯甲烷气体注入燃气管道等方式,调整剩余和不足。也就是利用剩余电力电解氢气,使氢气与通过生物燃气精炼工序分离出来的二氧化碳反应,制造甲烷气体,作为燃料储存。
以木质生物质作为燃料时,燃料的调整虽然会更加灵活,但存放圆木和边角料、木片和木粒需要庞大的空间。而且,收集和运输所占的权重也会增加,这样一来,就必须要完善物流。
综上所述,在可再生能源丰富的地区使可再生能源电力达到100%有着很大的可行性,但实现的关键,在于构建充分利用电、热、气网络的灵活系统。这些网络是出色的地区基础设施,拥有完善设施的地区拥有很大的潜力。必须要加以利用。
通过利用热泵和冷藏仓库等的“灵活消费”,和利用生物质等发电及蓄电池的“灵活供应”,吸收电力输出的变化。而且,作为“灵活供需要素”,把电能转化成燃料储存,按需供电、供热的系统也将变得重要。
精通电力工学的专家认为,对于电能,广域(以国家为单位,以欧盟为单位等)控制的效率更高。因为这样不仅能够有效利用火力和抽水等现有稳压电源,还有望起到稳定风力和太阳能发电功率的效果(使天气不同的各地之间平均化)。
但前提是广域电网有余力,而且建设供电网需要相当长的时间。再考虑到燃料和热需求,因此,完善广域调整以及地区调整能力都是必备条件。
要在地方城市及地区实现100%利用可再生能源,需要充分利用输配电网、热管、燃气管道3大网络,制定电、热、燃气的最佳调度计划,在地区内建立能源循环。如果得以实现,企业还可以根据3个价格,实现合理控制。
德国的本地型智能电网E-Energy是与日本的燃气行业提出的智能能源网络相似的概念。在德国,电、热、气网络已经基本完善,为成功创造了条件。
遗憾的是,日本的热能和燃料网络比较脆弱,还有待于今后进行完善。在完善之前,除了依赖蓄电池之外,恐怕别无他法,但这或许能够压缩蓄电池的成本,创造出日本独特的新模式。(《日经商务在线》特约撰稿人:山家公雄)
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