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(chǔ)在天然氣管網(wǎng)或天然氣存儲(chǔ)設(shè)備，在可再生能源出力高峰時(shí)期進(jìn)行轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)，在電力短缺時(shí)供能，從而提高系統(tǒng)可再生能源的消納能力。?

　　P2G在實(shí)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(dá)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(chǔ)，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(chǔ)困難、傳輸危險(xiǎn)，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(shí)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(dòng)。?

　　關(guān)于P2G的研究非常廣泛，相應(yīng)的項(xiàng)目與應(yīng)用開展也很多。特別是隨著風(fēng)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(dòng)了利用多余電力電解水生成氫并以多種形式利用氫的實(shí)證試驗(yàn)。比如利用風(fēng)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(chǔ)藏在氫氣罐中。反之，當(dāng)電力供應(yīng)不足時(shí)，則利用儲(chǔ)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(dòng)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(shí)，天然氣公司可通過存儲(chǔ)、傳輸天然氣獲利。社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益方面，該技術(shù)加強(qiáng)了電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的聯(lián)系，有助于實(shí)現(xiàn)多能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(xué)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(xué)通信學(xué)院副教授李紅蓮進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。??

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