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綠色轉(zhuǎn)型包括從天然氣轉(zhuǎn)向替代能源，是近十年的重要挑戰(zhàn)之一。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，維薩拉研發(fā)了可靠的綠色技術(shù)，助推能源綠色轉(zhuǎn)型。在生物甲烷領(lǐng)域，維薩拉的傳感器有助于更清潔、更高效的生產(chǎn)過程，并具有顯著的生產(chǎn)利潤率。

世界各國都在迫切地尋找化石燃料的替代品，以減少溫室氣體 (GHG) 排放，從而減緩全球變暖。實現(xiàn)該目標的方法之一是用沼氣及其精煉產(chǎn)品生物甲烷代替天然氣，但長期以來，化石天然氣的低價格和大量供應(yīng)抑制了沼氣的大規(guī)模生產(chǎn)。只有在兼具環(huán)保效益和可持續(xù)經(jīng)濟效益的情況下，生物甲烷才是可行的解決方案。而該生產(chǎn)中的持續(xù)監(jiān)測及工藝優(yōu)化更顯得尤為重要。

深埋地下的有機物層在高溫高壓下分解，歷經(jīng)數(shù)百萬年時間，最終形成天然氣，它由甲烷和少量其他氣態(tài)碳氫化合物組成。因此，天然氣是一種化石燃料，它燃燒釋放的溫室氣體在全球溫室氣體排放中占比很大。例如，根據(jù)美國環(huán)保局（USEPA）的數(shù)據(jù)，2020年，天然氣消費導(dǎo)致的二氧化碳排放占美國住宅和商業(yè)部門直接化石燃料CO2排放量的79%。

不斷上升的能源成本、供應(yīng)鏈中斷，以及與天然氣開采、運輸和燃燒相關(guān)的溫室氣體排放意味著人類需要可靠、更經(jīng)濟和更可持續(xù)的天然氣替代品。

在綠色轉(zhuǎn)型期間，化石燃料將被逐步淘汰，因而有必要通過創(chuàng)新尋找替代的清潔能源。因此，隨著我們進入綠色能源能夠盈利且可持續(xù)發(fā)展的時代，新技術(shù)將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

用生物甲烷替代天然氣

沼氣是新興的能源形式之一，生物甲烷也是。生物甲烷從沼氣中提煉出來可代替天然氣使用。到目前為止，生物甲烷主要在當?shù)厣a(chǎn)，例如在農(nóng)場、廢物處理設(shè)施和垃圾填埋場。阻礙能源大量生產(chǎn)的關(guān)鍵問題是沼氣廠效率低下、質(zhì)量不一、產(chǎn)量波動和沼氣廠停產(chǎn)，這也會導(dǎo)致客戶成本高昂。

作為一種重要的綠色替代能源，只有當它具有經(jīng)濟效益并且能夠與可用的其他替代性可再生能源競爭時，它才有用武之地。對生產(chǎn)和提純沼氣以生產(chǎn)生物甲烷的工藝進行在線監(jiān)測可以提高生產(chǎn)效率，使生物甲烷成為具有經(jīng)濟效益且環(huán)保的化石燃料替代品。

變革潮流正在席卷整個行業(yè)，生物甲烷產(chǎn)量正在上升。維薩拉電力與能源總監(jiān) Pasi Iisakla和產(chǎn)品經(jīng)理Antti Heikkilä表示：“推動這種變化的因素除了天然氣價格飆升之外，還有歐盟的綠色轉(zhuǎn)型及其嚴格的排放目標。如果我們想要實現(xiàn)這些目標，就必須在這十年結(jié)束時生產(chǎn)十倍以上的生物甲烷以取代化石燃料。”

在歐盟目前生產(chǎn)的沼氣中，約有75%用作當?shù)責(zé)嵩春桶l(fā)電，只有近20%的沼氣被轉(zhuǎn)化為生物甲烷。根據(jù)歐盟委員會的RePowerEU計劃，預(yù)計到2030年生物甲烷產(chǎn)量將增加十倍，到2050年將增長更多。如今，生物甲烷的生產(chǎn)成本估計約為80歐元/MWh，但歐洲沼氣協(xié)會希望未來可以下降到55歐元/MWh。只有借助新的工藝控制儀表，才能實現(xiàn)這種產(chǎn)量和效率的雙增長。

從手動控制到優(yōu)化生產(chǎn)

這就是由維薩拉開發(fā)并在多個沼氣廠測試的傳感器技術(shù)的用武之地。該技術(shù)可以使生物甲烷的生產(chǎn)更節(jié)省資源、更清潔，質(zhì)量更穩(wěn)定。自動化和遠程控制有助于將沼氣廠規(guī)模及其產(chǎn)量擴大到一個新的水平。

此外，由于生產(chǎn)控制的改善和規(guī)模的擴大，生物甲烷的生產(chǎn)價格預(yù)計將降至當前天然氣價格的一半，實現(xiàn)盈利目標。

當僅為熱電聯(lián)產(chǎn)廠（CHP)生產(chǎn)沼氣時，即使沒有實時氣體質(zhì)量測量，也可以有效地控制生產(chǎn)工藝，因為氣體的甲烷含量相對較低，并且可以在一定范圍內(nèi)波動。

維薩拉產(chǎn)品經(jīng)理Antti Heikkilä表示：“當對沼氣進行提煉，若想將作為燃料的生物甲烷含量達到95%時，就需要一種更精確和智能的測量技術(shù)。這會提高生物甲烷生產(chǎn)效率，并盡量減少有害的甲烷泄漏。”

當生產(chǎn)工藝盡可能實現(xiàn)自動化和優(yōu)化時，我們能夠捕獲和利用更大比例的原材料，這也將減少材料浪費。生產(chǎn)工藝中的甲烷浪費量也可以盡量降低。從沼氣中分離出的二氧化碳可以被捕獲、凈化和出售。

在理想情況下，該工藝會成為一個封閉系統(tǒng)，所有流出物都以某種形式被捕獲和利用。

Antti Heikkilä指出：“這些沼氣廠并不缺乏原材料。據(jù)世界沼氣協(xié)會估計，目前高達98%可分解為沼氣的廢棄物未得到充分利用。”

維薩拉的可靠技術(shù)和專業(yè)知識

作為氣象、環(huán)境和工業(yè)測量方面的設(shè)備生產(chǎn)廠商，維薩拉已經(jīng)擁有沼氣測量所需的技術(shù)，這種技術(shù)之前用于監(jiān)測大容量變壓器的狀況等領(lǐng)域。

維薩拉新的技術(shù)MGP261和MGP262都可以連續(xù)測量甲烷、二氧化碳和濕度。主要區(qū)別在于MGP261可測量甲烷含量為0-100%的氣體，因此應(yīng)用范圍包括厭氧發(fā)酵工藝中的各個點、填埋氣體監(jiān)測、沼氣處理工藝中的活性碳過濾器以及熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)動機進料氣體監(jiān)測。而MGP262可測量甲烷含量為0-5%的氣體，因此主要用于原地測量沼氣提純工藝（將沼氣中的甲烷濃縮至天然氣標準）中的逸出氣體，此類應(yīng)用需要在二氧化碳濃度高的情況下可靠且高度準確地測量低濃度甲烷。

維薩拉電力與能源總監(jiān)Pasi Iisakla表示：“沼氣廠的另一個挑戰(zhàn)是處理腐蝕性雜質(zhì)，例如硫酸。”

維薩拉與客戶合作開發(fā)的“沼氣版本”已成功通過測試。例如，在芬蘭埃斯波的Ämmässuo廢棄物處理中心進行了測試，該中心是歐洲最大的此類廢棄物處理中心之一。其他試點地點包括丹麥哥本哈根的一家專門從事碳捕獲和儲存技術(shù)的垃圾焚燒廠，以及日本三浦的一家可生產(chǎn)沼氣、熱能和電力的大型垃圾處理廠。

Pasi Iisakkala表示：“我們現(xiàn)在正在擴大這些解決方案的規(guī)模，并將已經(jīng)在加工工業(yè)中測試過的技術(shù)引入到新領(lǐng)域。這是維薩拉25年環(huán)境測量歷程中的新篇章。”

據(jù)Pasi Iisakkala和Antti Heikkilä稱，沼氣和生物甲烷是能源轉(zhuǎn)型解決方案的重要組成部分。得益于維薩拉的可靠技術(shù)，它們的生產(chǎn)已兼具環(huán)保效益和可持續(xù)經(jīng)濟效益 

原標題：維薩拉傳感器技術(shù)助力能源綠色轉(zhuǎn)型