天然气-----未来的首要能源（上）

【美国《未来学家》双月刊５—６月号文章】题：天然气出乎意料的崛起
世界目前似乎正处在可能对我们的未来能源产生深刻影响的天然气大发展的早期阶段。如果天然气产量在今后几十年间能像赫夫纳和越来越多的地质学家认为的那样翻一番或翻两番，这种比较清洁和用途极为广泛的碳氢化合物就可能取代煤炭和石油的地位。由于天然气便于运输和使用，它可能有助于加快建立更有效的能源系统的趋势。就长远而言，它有助于向再生能源的转变。天然气的优势
天然气较之其他矿物燃料，在环境方面的好处使它具备强有力的特色。天然气经过分离处理后，在很大程度上已不再含有硫和其他有害微粒。同石油和煤炭相比，天然气燃烧没有烟尘，所产生的挥发性碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物含量也较少。此外，天然气中不含重金属。
作为气体燃料，天然气能比固体燃料或液体燃料燃烧得更彻底。由于含碳量低，单位热值天然气产生的二氧化碳比石油低３０％，比煤炭低４３％，因而减少了对大气的影响。与石油相比，天然气易于加工；与通常通过铁路运输的煤炭相比，天然气可通过管道输送，运输费用便宜。
公平地讲，天然气的主要成分甲烷并非完全没有危险，如果处理不当会引起爆炸。作为一种温室气体，天然气可以导致大气变暖。但是，如果处理得当，引起爆炸和导致大气变暖的危险性都可以大大降低。天然气发电
同石油或煤炭相比，天然气的用途要广泛得多，９０％以上的能源领域都可以使用天然气。以北美洲为例，天然气是最广泛的家用取暖燃料。到９０年代初，美国将近２／３单门独户住宅和公寓楼的取暖系统都使用天然气作燃料。近年来，随着以天然气为能源的新技术在制冷供暖系统的应用，天然气甚至向电力在家用和商业应用方面的主导地位提出挑战。更重要的是，天然气开始进入它过去被排除在外的能源市场。
直至目前，多数发电厂使用的是兰金循环蒸汽涡轮发电机。虽然这种技术几十年来逐步得到改进，但是从６０年代开始，这种技术把矿物燃料的化学能转化成电力的效率一直停留在３３％，就是说，２／３的能量作为废热浪费了。这种低效率的发电技术促使人们寻找尽可能便宜的能源作燃料。直至最近几年，天然气才开始填补这个需要。
随着８０年代天然气价格的下跌和涡轮技术的改进，燃气涡轮机近来出现在绝大部分混合循环发电厂。这种电厂把燃气涡轮机产生的剩余热量用于带动蒸汽涡轮机，从而提高发电效率。混合循环发电厂的效率８０年代末达到了４０％以上。这样的发电厂建造成本较低（每千瓦造价大约为７００美元，是普通燃煤电厂造价的一半多一点），建造工期短。
以天然气作涡轮机和发电机动力还有助于提高热和电的混合使用，发电过程中产生的废热可供工厂生产和居民取暖使用。小型“混合”式发电厂如今在丹麦和北欧其他地区已属常见。
同常规的燃油和燃煤发电厂相比，燃气发电厂在环境方面占有很大的优势，它不排放硫，有害微粒的排放微不足道，一氧化氮的排放量降低９０％，二氧化碳的排放量降低６０％。成本低和有害物质含量低这两大特点，使天然气自９０年代初在英美两国新建电厂的市场上占据主导地位，南亚、远东和拉丁美洲也为天然气的使用展现了更加广阔的市场。
今后，燃气发电技术的发展可能促使公用部门以每千瓦仅３００美元的价格把数百个老化的燃煤电厂改造成燃气混合循环发电厂。据美国通用电气公司预测，到２００５年，全世界燃气电厂的发电能力可能达到４０万兆瓦。奥地利、埃及、日本、尼日利亚等国建造的燃气电厂已经投入运营，燃气发电的迅速发展还可能使许多国家兴建燃气电厂。
（上）