污水厂与垃圾发电厂联动 升级成储能工厂

你有没有想过俄乌战争可能是污水处理行业升级转型的机会？瑞士一家污水处理厂近的行动引起了能源行业的关注。

乌克兰战争爆发后，面对长期依赖国外天然气的局面，瑞士对能源结构转型的讨论变得更加热烈。今年4月，苏黎世州的一家市政公司声称成为瑞士家零排放二氧化碳Power-to-Gas工厂。

什么是Power-to-Gas？

什么是Power-to-Gas?

这个问题从何而来？Power-to-X说起。

Power-to-X这一概念是过去几年欧洲能源行业的热点之一，它指的是将多余的电能转化为氢或甲烷等化学能源，可以长期储存。

其中这个X它具有丰富的含义，可以表示不同的能量形式，如固体、液体或气体。

瑞士项目是电转气的工业案例(Power-to-Gas)。此外，该项目的原材料来自附近的垃圾焚烧厂和污水处理厂。

工艺原理

这个Power-to-Gas苏黎世州的项目地址Dietikon区的一个垃圾焚烧发电厂内，而垃圾焚烧厂旁边还有当地的一个城市污水处理厂。

生物合成甲烷原理图| 图源：powertogas.ch

瑞士的大棋

2011年3月，瑞士联邦委员会在日本福岛核电站泄漏后作出回应，重新规划了自己的能源结构。同年11月，议会通过了瑞士逐步放弃核能的决定。2013年，联邦委员会提交了一份名为能源战略2050的草案。2017年5月，该战略草案通过。2018年以后，瑞士进入了能源的新时代

事实上，这项新的能源政策也收到了一些反对意见。其中一个很有意思，就是很多人认为瑞士旅游业是国内重要的经济来源之一，风能和太阳能设备会损害瑞士的自然风光，不利于旅游业。

此外，太阳能和风能本身也有其他缺点，它们会受到季节和昼夜变化的影响，无法储存。例如，在欧洲，夏季的电力需求低于冬季，但太阳能系统在温暖季节的电力明显高于冬季。这意味着，如果瑞士真的想在未来几年大规模布局光伏发电，夏季将有大量剩余电力，甚至使电网超载，垃圾焚烧发电厂的电力也将失去价值。他们需要找到解决这种不平衡的方法。因此，他们需要灵活使用的能源和储存，从国家能源到具体电厂，为未来更多的电力提供出路。

因此，他们中的一些人提出：将这些可再生电能转化为天然气是否值得尝试？毕竟，天然气易于储存和运输，夏季收集的能量可以留在冬季使用。这个电气转换项目诞生在这样的背景下。

环保设施的潜力

这个项目的甲方是一个Limeco它成立于1959年，负责Dietikon以及周边几个小城镇的污水处理和垃圾焚烧业务。反过来，它为项目提供了正确的时间、地点和人的便利，因为垃圾发电厂和污水处理厂都是运营的，两个工厂相连，只能提供核心原材料，是示范项目的理想场所。

瑞士联邦能源办公室主任Beno?t Revaz该项目意味着瑞士这个项目意味着瑞士迈出了减少对进口天然气依赖的关键一步。这家电气工厂展示了瑞士生产可再生气体能源的可能性。

苏黎世州议员Martin Neukom苏黎世州理系统显示了苏黎世州的决心：我们希望在2040年之前实现气候中和。Limeco与它的合作伙伴也证明了这个目标是可以实现的。

据说早在六年前，瑞士能源公司Swisspower首先，建议建设电转气厂。Swisspower是22个公共事业局的联盟，其中包括了Limeco。瑞士国家研究所Paul Scherrer Institute能源研究员Christian Bauer表示，在Dietikon投入使用的设备是处理剩余电力的选择。他还说：由于太阳能发电剩余量不大，现在不是电气转换技术展示技能的时候，但从长远来看，如果瑞士从2035年开始大规模发展光伏发电，电气转换的潜力是巨大的。

电转气系统适合在哪里安装？

理论上，有二氧化碳的地方是理想的位置，如水泥厂、垃圾电厂或污水处理厂。由于氢生产电解器的安装相对方便，甲烷合成不一定需要生物反应器。然而，在瑞士专家看来，污水处理厂是合适的位置，因为瑞士的许多污水处理厂都有厌氧消化器。本项目的技术供应商Viessmann预计瑞士100多家污水厂将安装该系统，其产能将满足25万人的能耗需求。

市场准备好了吗？

Swisspower的能源专家Thomas Peyer对电转气的前景更加谨慎。他说，由于氢和甲烷的生产成本仍然很高，从俄罗斯购买的天然气仍然是一个更便宜的选择，该技术尚未大规模推向市场。但鉴于欧盟和俄罗斯之间的紧张关系，Limeco与其他八家瑞士能源供应商一起，他们认为有必要投资电气转移技术。在这个项目中，他们筹集了1400万瑞士法郎。Limeco本示范项目的技术经验将与其合作伙伴分享，并为联邦政府制定法律框架提供信息建议，以便在未来几年建设更多的电气工厂。

   
来源：JIEI创新实验室

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