法国一个研究项目目前得出一个结论，将甲烷用于闭环发电-燃气-电力（P2G2P）工艺可能是解决2030年开始的季节性储能的“可靠解决方案”。
　　
　　这个名为FluidSTORY的项目正在研究P2G2P的电解-甲烷化-氧化燃料（EMO）循环的可行性，使用在地下储存的甲烷、二氧化碳和氧气。
　　
　　EMO旨在克服传统甲烷发电的一个重大挑战：碳捕获和储存二氧化碳供应可能不足以实现甲烷化。
　　
　　为了解决这个问题，EMO中使用的二氧化碳储存在地下和溶盐洞中，并在闭环中循环，因此可以无限次地重复使用。
　　
　　EMO与标准动力转化甲烷工艺之间存在其他差异，其中氢气通过生物或基于催化剂的技术转化为甲烷，并添加一氧化碳或二氧化碳。
　　
　　甲烷与地下储存
　　
　　在标准方法中，例如，当水被分裂以产生氢时，电解的氧气被浪费。在EMO中，它进入地下储存，因此可以在以后用于甲烷燃烧。而且由于甲烷是用纯氧燃烧的，唯一的副产物是水和二氧化碳。这种二氧化碳被送回甲烷化过程。
　　
　　法国地质勘探局已经在法国寻找合适的地点，并确定了至少三个潜在的深层储存地点。这些都是巴黎盆地充足的浅层储存地点，可以储存低压气体。
　　
　　对该过程全循环效率的分析表明它可能与氢气相当，并且比传统甲烷化效率明显更高。
　　
　　研究表明，为电网提供1兆瓦时能量需要4.3MWh的电力和传统的甲烷化，3.1MWh的氢电解和燃料电池转换，以及3.4MWh的EMO。
　　
　　但是甲烷在能量密度上比氢气更高，并且更易于运输。BRGM指出，在欧洲约有7000万消费者可以使用天然气电网。
　　
　　然而，正如早期研究项目所述，FluidSTORY储能概念仍有许多未知数。
　　
　　例如，目前尚不清楚甲烷如何与地下的氧气和二氧化碳一起储存。
　　
　　“氧气从未储存在盐洞中，”BRGM地下使用单元安全和性能负责人AndréBurnol承认，并在近日展示了该项目的研究结果。
　　
　　他说，该项目已经运行了三年，并将于2019年结束。
　　
　　并设想了两个方案：首先，将二氧化碳与氧气一起储存，通过它们的不同密度进行分离，并且注入氧气用于提取二氧化碳。
　　
　　Burnol说，另一种选择是将氧气和二氧化碳储存在不同的空洞中，但这会增加成本。
　　
　　这个概念的第二个挑战是EMO过程的富氧燃烧部分仍然相对较新，并且从未尝试过像FluidSTORY设想的那样的整体概念。
　　
　　到目前为止，包括BRGM和Areva在内的8个合作伙伴项目团队使用AspenPlus化学工业模拟软件对该过程进行了建模，但尚未进行测试或试验。
　　
　　寻找商业伙伴
　　
　　Burnol说，FluidSTORY项目团队目前正在寻找可以帮助该项目下一步发展的商业合作伙伴。但是，EMO面临的最终挑战可能会遇到成本阻碍。
　　
　　能源分析的平均成本显示，EMO可以达到每兆瓦时700欧元左右的电网输出功率，传统甲烷化的成本为670欧元/兆瓦时，氢电解和燃料电池组合为540欧元。
　　
　　尽管如此，FluidSTORY项目团队认为随着可再生能源在电网上的增长和季节性储能价值的增加，EMO可能变得可行。
　　
　　“通过近期欧洲能源情景的深入分析表明，从2030年起，当可再生能源的份额变得更多甚至占主导地位时，采用天然气能源似乎是可靠的解决方案。”该团队在一篇论文中指出，“在这一框架中，EMO概念似乎是一种可靠的替代方案，将会克服传统甲烷化和纯氢燃料电池的缺点。”
　　
　　编译：Harris