P2G（power?to?gas），即電轉(zhuǎn)氣技術(shù)，是將電能轉(zhuǎn)換為天然氣或氫氣，將得到的氣體存儲在天然氣管網(wǎng)或天然氣存儲設(shè)備，在可再生能源出力高峰時期進行轉(zhuǎn)化存儲，在電力短缺時供能，從而提高系統(tǒng)可再生能源的消納能力。?

　　P2G在實際應(yīng)用中包括電轉(zhuǎn)氫氣和電轉(zhuǎn)天然氣兩種類型，其中電轉(zhuǎn)氫氣是電轉(zhuǎn)天然氣的前置反應(yīng)。?

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　　電轉(zhuǎn)氫氣的基本反應(yīng)原理為電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，現(xiàn)階段，電解氫氣的能量轉(zhuǎn)換效率可以達到75%至85%。電解水產(chǎn)生的氫氣可以直接用于燃料電池、液化或其他方式存儲，但通過氫氣反應(yīng)生成的天然氣，其單位能量密度是氫氣的4倍，且氫氣存儲困難、傳輸危險，因此一般采用電轉(zhuǎn)天然氣的方法。?

　　電轉(zhuǎn)天然氣的原理是在電解氫氣的基礎(chǔ)上，利用二氧化碳和氫氣在高溫高壓環(huán)境下反應(yīng)生成天然氣。電轉(zhuǎn)天然氣的能量轉(zhuǎn)換率為45%至60%，將電解產(chǎn)生的天然氣與天然氣管道網(wǎng)絡(luò)相連，無需增加額外投資，就可以實現(xiàn)能量在電氣網(wǎng)絡(luò)與天然氣網(wǎng)絡(luò)間的雙向流動。?

　　關(guān)于P2G的研究非常廣泛，相應(yīng)的項目與應(yīng)用開展也很多。特別是隨著風力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、光伏發(fā)電等可再生能源的比例快速提高，有些城市啟動了利用多余電力電解水生成氫并以多種形式利用氫的實證試驗。比如利用風力發(fā)電和太陽能發(fā)電的剩余電力電解水制造氫，然后將氫儲藏在氫氣罐中。反之，當電力供應(yīng)不足時，則利用儲藏的氫讓燃料電池發(fā)電，使用電力和廢熱。?

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　　P2G的發(fā)展為可再生能源的大規(guī)模發(fā)電提供了技術(shù)支撐，可間接減少化石等礦物燃料的發(fā)電使用量，也推動了能源互聯(lián)網(wǎng)中多方的共贏。電力系統(tǒng)方面，該技術(shù)是解決可再生能源并網(wǎng)的新途徑，有利于提高可再生能源的出力；同時，天然氣公司可通過存儲、傳輸天然氣獲利。社會經(jīng)濟效益方面，該技術(shù)加強了電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的聯(lián)系，有助于實現(xiàn)多能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行，提高經(jīng)濟社會效益。公眾方面，該技術(shù)可充分利用綠色能源，降低二氧化碳排放，有助于改善生存環(huán)境。?

　　我們相信，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和碳排放權(quán)交易體系的建立與完善，P2G的應(yīng)用前景將更加廣闊。?

　　本文由北京信息科技大學通信學院副教授李紅蓮進行科學性把關(guān)。??

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