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能源解决方案

天然气——不像以前那么环保了

天然气可以——也应该——在向更清洁、更低碳能源的转变中发挥作用,但这种能源没有免费的午餐。

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在过去的几年里,石油和天然气的价格出现了巨大的差异。
图片来源:纽约时报,2011年2月26日
在过去的几年里,石油和天然气的价格出现了巨大的差异。
图片来源:纽约时报,2011年2月26日
在马塞勒斯页岩地层中发现了巨大的天然气新储量。
图片来源:ReelFacts,改编自美国地质调查局
“水力压裂”是如何工作的。
图片来源:北卡罗来纳州清洁水
宾夕法尼亚乡村的水力压裂井。
图片来源:PhillyWorkersVoice

天然气最近经常出现在新闻中。

在经济方面,我们看到石油和天然气价格出现了惊人的差异。几十年来,石油和天然气价格的走势一直非常密切——天然气价格的涨跌会随着国际政治事件的发生而波动。如今,随着石油价格的飙升,天然气价格首次出现了下跌。过去几周,与石油相比,天然气价格已跌至历史低点。

一个多星期前,《纽约时报》报道在苹果与苹果的比较中(将天然气价格转换为每桶石油当量),石油的价格是天然气的四倍。自那时起,石油价格每桶上涨了近10美元。这两种能源之间的价格差异从未如此之大。

一个重要的影响是家庭供暖困难的显著地区差异。全国约55%的地区使用天然气供暖,这些房主和租房者的取暖成本下降了。然而,7%的美国人使用取暖油取暖,他们的取暖成本急剧上升。在新英格兰地区,取暖油价格已经上涨到每加仑3.60美元以上。

天然气价格的下跌是由供过于求造成的。我们正在发现和生产更多的天然气,这压低了价格。我们正在发现这种能源的巨大新矿藏——最显著的是宾夕法尼亚州、纽约州、俄亥俄州和西弗吉尼亚州的巨大马塞勒斯页岩矿藏。

以纽约马塞勒斯村的名字命名,这个黑色页岩地层在2002年被认为含有1.9万亿立方英尺(TCF)的天然气(美国每年使用约23万亿立方英尺天然气),但到2009年,美国能源部(DOE)的估计增加到269万亿立方英尺!

天然气的环境效益

长期以来,我们一直认为天然气是最清洁的化石燃料。燃烧它几乎不会产生氮和硫的污染。天然气主要是甲烷(由一个碳原子和四个氢原子组成的分子);它是所有碳氢化合物中碳氢比最低的。这意味着燃烧天然气比燃烧石油或煤(碳氢比更高)释放出更多的水蒸气和更少的二氧化碳。

这很重要,因为二氧化碳是我们最重要的温室气体,是全球气候变化的罪魁祸首。支持者认为,燃烧天然气而不是煤或石油将减缓气候变化的速度。根据美国能源部的数据,燃烧天然气产生的热量每百万英热单位释放117磅二氧化碳,而燃烧相同热量的汽油排放156磅,燃料油161磅,煤炭205至227磅。

环境问题

就在我们吹捧天然气对环境的好处时,它最近也受到了更严格的环境审查。首先,天然气的开采和加工过程会直接向大气中释放一些甲烷,而甲烷的温室气体强度是二氧化碳的20倍左右。有人估计,虽然燃烧天然气而不是煤来发电只导致大约一半的二氧化碳排放,但当你把甲烷的直接排放考虑在内时,温室气体的减少只有25%左右(考虑到二氧化碳当量)。

此外,随着Marcellus页岩天然气的开采,地下水和饮用水有很大的污染潜力。这是因为一种被称为水力压裂法或“水力压裂法”的做法包括在极高的压力下(高达10,000 psi)向地下深处注入水、沙子和各种化学物质的混合物,以破坏下面的岩石,释放被困的天然气。

据介绍,这个过程非常耗水,每一次压裂作业都需要多达500万加仑的水FracTracker这是匹兹堡大学健康环境与社区中心的一个项目。一口井可能会产生1000吨钻井废物,这些废物不仅包括水和泥浆,还包括一系列盐、重金属和自然产生的放射性物质;其中大部分废物都储存在地表蓄水池中。这些水库的泄漏和地下深处岩石沉积物的破裂正在污染整个地区的地下水——这是2010年一部纪录片的主题,Gasland

目前,水力压裂法不受《安全饮用水法》的限制——这是小布什政府在2005年通过的《能源政策法》中的一项特殊规定。这一条款被称为哈里伯顿漏洞(Halliburton漏洞);据《纽约时报》报道,该法案是在副总统迪克·切尼的坚持下加入的,目的是剥夺美国环境保护署监管这种做法的权力。

显然,天然气能够——也应该——在向更清洁、更低碳能源的转变中发挥作用,但这种能源没有免费的午餐。通过了解天然气开采的影响,我们意识到提高效率的必要性——无论哪种能源。我们用得越少越好。

除了这个能源解决方案博客,Alex还为每周博客做贡献BuildingGreen的本周产品,每周介绍一种有趣的新型绿色建筑产品,最近的是一种新型棉绝缘.Alex是BuildingGreen, Inc.的创始人,也是《环境建筑新闻》的执行主编。要跟上他最新的文章和思考,你可以注册他的推特账号

8的评论

  1. 泰德·克利夫顿||# 1

    天然气
    我真的很喜欢天然气……为汽车,卡车,甚至飞机提供动力。我喜欢用电来给固定的物体供电,比如你的房子。如果你用同样的天然气,你会在92%的效率熔炉中燃烧,而不是在发电厂中燃烧,产生的电力(在相对较新一代的发电厂中)效率约为65%。根据美国能源部的数据,如果你使用效率为270%的热泵来为你的房子供暖,那么你使用天然气的效率约为175%,在考虑到线路损耗后稍微低一些,全国平均只有6.5%。这是一种利用天然气的好方法,直到我们开发出更多的可再生能源,并减少我们的负荷。

  2. McZ2XVde3G||#2

    页岩气
    这篇文章似乎有些混乱。传统天然气和从页岩中提取的天然气之间存在巨大差异。前者相对来说是良性的,因为化石燃料可以被称为良性的。矿床中大约90%的气体可以被提取出来。另一方面,在页岩水力压裂中,关闭井后仍有80%的天然气残留。随着时间的推移,随着气体从受扰动的地块中渗出,压力缓慢而不可逆转地增加。同时,井的结构也会发生退化。最终,处理所有甲烷泄漏的成本将是天文数字。(温室气体的危害比二氧化碳大20% !)你们现在在美国有多少口井?最好现在就开始。(见:http://www.facebook.com/note.php?note_id=189917767706479

  3. 亚历克斯·威尔逊||# 3

    天然气有好有坏
    英格丽德,
    关于传统天然气和页岩气的观点很好。问题在于天然气是一种大宗商品。我不能只从常规井中订购天然气。它们都进入同一个管道。因此,随着这种更新的(坏的)天然气进入市场,它降低了所有天然气的环保性能。

  4. kevin_in_denver||# 4

    对Ted Clifton的回应
    你真的找到了现在和未来为家庭“供电”的最佳方式。我想补充的是,当你可以完全关闭家里的天然气时,你可以节省“每月服务费”。在一个超级隔热的家庭中,这一费用可能是能源账单的10-50%。

    对于一个小型低能耗家庭来说,这可以将你计算的175%的能源效率数字提高到至少200%的“经济效率”。

    但如果天然气成本保持在如此之低的水平,那么我们就必须开始考虑以下问题:
    http://www.hondapowerequipment.com/products/homeenergy/freewatt.aspx

  5. McZ2XVde3G||# 5

    页岩气
    我只是想纠正我上次评论中的一个错别字。常规天然气的回收率是95%,而不是90%。
    凯文·迪克森似乎也忽略了一点:页岩气(美国人未来的选择)
    是任何经济体都无法长久存活的。“外部性”成本太高。请看我上面的评论。

  6. kevin_in_denver||# 6

    英格丽德的回应
    对不起,我应该说,在可再生能源发电逐步淘汰天然气发电的情况下,天然气是未来为家庭供电的最佳方式。

  7. bpqYbErjob||# 7

    页岩气
    感谢那些建议,我们应该尽可能高效地建设,并尽可能多地使用可再生能源——我完全同意。当使用化石燃料时,天然气似乎是最好的,而且你(作为消费者)真的不能选择来源。水力压裂技术存在潜在的严重问题,美国环保署和(在纽约)DEC都在非常努力地研究它。纽约应该很快就会完成它的SGEIS,我相信会发布负责任的法规来控制这个过程,从头到尾。我肯定要谨慎行事,我认为PA走得太快了。我不确定GASLAND本身是一个很好的信息来源,因为我认识的许多地质学家和许多监管机构都认为它不是高度真实或准确的,即使是一个相当高质量的视频制作。

  8. 泰德·克利夫顿||# 8

    凯文·迪克森的回应*2
    Freewatt几乎说对了……当他们开始使用他们的本田发电机产生的电力来驱动热泵,并从发电机中收集热能来增强热泵时,他们将接近我所倡导的那种效率。凯文的评论是正确的,他说以这种方式使用天然气只应该用来让我们使用所有可再生能源。

    总有一天,我们会用完最后一滴化石燃料,希望不是几个世纪以后。我们今天越能减少使用,我们有限的供应就能持续越长时间。一旦我们的资源耗尽,我们已经习惯的流动性将不再可用。

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