由有机废物制成的可再生天然气的生产和使用在美国迅速增长。在过去的五年中，生产设施的数量大约三倍，关于115设施从垃圾填埋场废料、动物粪便、废水、食物垃圾和其他有机原料中提取燃料，可以与化石天然气互换。
由于可再生天然气的潜在益处作为化石燃料的替代品，少数各国，包括加州，华盛顿州，俄勒冈州将其融入气候目标。两个都状态和国民评估发现，可以生产足够数量的由废物产生的燃料，以取代目前化石气体消耗的4%至7%，同时还能带来与废物管理相关的其他协同效益。
然而，美国各地的政策制定者仍面临这样的问题:可再生天然气在多大程度上可以帮助各州实现雄心勃勃的气候变化目标。
一个新的研究论文由WRI审查可再生天然气作为气候战略的潜力。本文提供了评估可再生天然气潜力和气候影响的详细指导，评估其在脱碳中的作用和识别项目开发的有效政策框架。
可再生天然气可以在一定程度上对脱碳做出有意义的贡献，其结果是甲烷排放量的净减少。
总之，论文发现，可再生天然气可以在国家脱碳努力中发挥独特和有价值的作用。但是，效益各不相同，应逐案评估，以便可持续、有效地部署资源，并以补充其他减少温室气体措施的方式加以利用。
1.可再生天然气的最大来源是什么？
可再生天然气（也称为生物甲烷或升级的沼气）的常见来源包括垃圾填埋场，动物粪便，食物碎屑和废水污泥。细菌在这些“湿”废物中分解有机物，通过称为厌氧消化的过程产生甲烷，二氧化碳和其他气体和固体。然后可以将所得的沼气加工或“升级”以摆脱杂质，使其几乎是纯甲烷。
目前，垃圾填埋场占超过90％可再生天然气的生产，通常比其他废物流更经济。许多垃圾填埋场已经有了甲烷收集机制，它们往往会在集中的地区产生更多的气体。
较少集中的资源，如动物粪和食物垃圾，已成为可再生天然气的源泉，但面临更经济的障碍，可能需要额外的政策支持或激励措施。
可再生天然气也可能来自农业和林业残留物形式的“干燥”有机废物 - 例如收获后的玉米植物，草地剪影，树木饰边和坚果壳。这些原料与湿废物相提并论有显着的能量潜力，但目前由于技术障碍仍然被克服，目前目前不是可再生天然气的重要来源。
2.如何使用可再生天然气，以及气候影响是什么？
目前，可再生天然气是最常用的运输燃料，特别是作为柴油的替代品在重型车辆。好用的买球外围app网站这一趋势在很大程度上是由强制措施推动的，比如加州的低碳燃料标准(Low Carbon Fuel Standard)和联邦的可再生燃料标准(Renewable Fuel Standard)，它们将可再生天然气的生产归功于环境属性。
然而，由于可再生天然气具有与天然气的互换性，因此可再生天然气具有广泛的应用前景。近年来，人们对其作为现有建筑或工业应用热源的潜力越来越感兴趣。
温室气体排放益处与可再生天然气生产相关，主要用途源：
- 避免在典型的废物管理做法下可能出现的温室气体排放(例如，无盖泻湖中动物粪便的甲烷排放);和
- 取代化石燃料的使用(例如，使用柴油的重型车辆)。
没有两个项目是完全相同的，因为各种原料、技术和用途都是可能的。然而,之前的WRI研究发现当满足以下两个基本条件时，可再生天然气最有可能产生有意义的温室气体排放效益:
- 气体由实际废物（而不是专门为燃料种植的作物，或者具有其他用途的生物质）;和
- 其生产和使用导致甲烷排放量减少。
为了计算可再生天然气的温室气体排放影响，专家通常使用生命周期方法来量化给定项目的所有排放来源 - 包括用于将有机废物转化为生物甲烷的能量，以及沿供应链的任何甲烷泄漏 - 也是如此由于所有避免了项目产生的排放。
在许多情况下，可再生的天然气避免了比产生的更多的排放，导致净负碳强度（根据每种燃料避免避免的二氧化碳排放）。
重要的是，生命周期会计方法并非没有局限性。
给定项目的所有排放来源和学分都需要严格的数据收集，并且该方法依赖于可能不确定或随时间变化的假设（例如，甲烷排放否则将发生在农场或垃圾填埋场）。然而，当有效应用时，该方法可以帮助决策者确定产生最大显着的气候效益的项目。
3.可再生天然气有什么常见问题？
随着可再生天然气的生产和使用已经成长，担心它是否真正具有有意义的气候和环境效益。可再生天然气主要由甲烷组成，当燃烧时发出二氧化碳。如上所述，该碳的释放通常由其他益处偏移。但是，因为甲烷本身是温室气体84-86次比二氧化碳更强大（在20年的时间尺寸），在燃烧风险之前，沿着RNG供应链泄漏的任何甲烷泄漏，破坏潜在的气候效益。
在现有的气体基础设施中使用可再生天然气的能力可以使其成为近期成本效益的选择。
由于可再生天然气使用与化石天然气相同的一些基础设施(如管道和加油站)，额外的担忧包括扩大或“锁定”基础设施的风险，从而使更多的化石燃料使用。此外，有人担心某些有机废物的替代用途可能更有益。
为了将项目弊大于利的风险降到最低，可再生天然气应逐案评估。重要的问题包括:
- 可再生天然气的生产是否捕获甲烷排放，否则将被排放到大气中？
- RNG生产是否解决了废物管理问题，或者与排放效益的收益共同效益？
- 所使用的废物流的竞争用途或管理实践是什么?可再生天然气是否补充了堆肥、动物饲料或土壤肥料等解决方案?
- 该项目是否避免建立新的化石燃料基础设施？
如果这些问题的答案是肯定的，那么RNG项目很可能会为全球和当地的气候和环境目标做出贡献。然而，答案并不总是那么简单。
为了解决这些问题，WRI的纸质通过常见的方法，评估指标和对读者来追溯到他们可以用于进行当地评估的原料。
4.美国实际能生产多少可再生天然气?
虽然美国产生了数百万吨对于每年的食物残渣、污水、油脂、牲畜粪便和其他废物来说，这些废物是有限的，它们可能产生的可再生天然气的数量也是有限的。
美国已经使用了许多这些废物流。例如，废水设施经常在发电机中燃烧沼气，为设施供电，并且食物垃圾可以转移到堆肥或动物饲料。
然而，显着的未使用潜力仍然存在，其中一些废物可以以维护或增强现有应用的方式转换为可再生天然气。例如，来自厌氧消化的剩余固体副产物可以用作动物床上用品或富含营养的土壤修正。
据估计,780 - 1400十亿立方英尺(BCF)的生物甲烷(相当于目前美国天然气消耗的4- 7%)可以从需要厌氧消化的来源产生，如垃圾填埋场和粪肥。
当包括作物和林业残留物时，研究人员估计了那么多2,200 BCF.可以生产（11％的天然气消耗）。然而，这些废物的转换依赖于称为热气化的新生技术，并且可能是更有利用它们来生产氢气。
5.可再生的天然气在脱碳经济中的作用是什么？
对可再生天然气的批评作为气候战略的担忧，令人担心它可能会从其他重要脱碳策略中“分散注意力”电气化并向电网添加可再生生成。实际上，与这些策略相比，来自有机废物的可再生天然气具有相对适度的减少排放的潜力，并且自身不能移位足够的化石燃料以充分贬低任何一个经济部门。
尽管如此，可再生天然气可以在甲烷排放净降低的程度上进行有意义的脱碳贡献，并且它在否则难以达到贫困的部门中取代化石燃料。而不是将可再生天然气视为其他脱碳策略的替代品，而是考虑替代燃料的比较优势和潜力，以补充其他解决方案是很重要的。
例如，在现有的气体基础设施中使用可再生天然气的能力可能使其在近期甚至作为电气化工作加速的近期成本效益。需要高密度，燃烧的燃料等行业，如重型运输和工业加热，可能是可再生天然气的候选人。好用的买球外围app网站这些考虑因素可以帮助决策者确定可再生天然气的机会，以促进长期脱碳。
6.使用可再生天然气的最大障碍是什么?
可再生天然气的生产面临许多障碍，包括前期项目成本;原料可用性;以及监管、运营和市场风险。安装设备和连接管道可能需要数百万美元的前期投入。
原料可用性受废物生产季节变异性的影响。例如，作物残留物仅在生长季节结束时获得。此外，竞争用途可以影响原料可用性，例如土壤保留和增强土壤营养的作物残留需求。
可再生天然气取代了化石燃料在其他难以减少的部门的使用。
与项目开发相关的风险也增加了前期项目成本的影响，因为这些风险降低了未来的收入预期。来自不确定政策环境的监管风险会阻碍新项目的发展，因为监管变化可能会改变合格项目的融资水平或规格。
改变政治将导致违法行为或废除立法。许多政策依赖于联邦拨款票据的定期资助扩展。最后，一些政策包含条件落日条款，建立条件 - 例如提供的资金金额或资助的项目数量 - 即在满意的情况下，导致暂停政策。
操作风险包括原料不一致 - 原料中的垃圾的具体组成（例如来自垃圾填埋场）随着时间的推移或在不同来源之间变化，这可能影响RNG设施中的设备。
最后，由于信贷和商品价格波动而导致的市场风险导致可再生天然气销售收入不确定。从2016到2019年，加州低碳燃料标准的信用价格加倍，而联邦可再生燃料标准的信用价格下跌三分之一，天然气价格下跌三分之一。
7.美国各州如何制定政策和措施部署可再生天然气?
给定的州或地区非常适合可再生天然气部署的实用机会，从而产生显着的气候效益。然而，各种政策选择的影响以及如何沿着废物到能源供应链的当前市场障碍的影响并不常见地理解。
例如，诸如此类的废物管理法规食物垃圾禁令在马萨诸塞州和康涅狄格州可以改善蒸煮器项目的原料可用性，而清洁燃料标准如俄勒冈州和加利福尼亚州的燃料标准可能对可再生天然气生产的环境属性产生更大的价值。
激励措施和其他支持机制的正确组合将取决于当地的政治和经济背景、原料供应情况和政策重点。
虽然没有一刀切的方法，但有效的可再生天然气部署通常是一系列相互重叠的政策支持机制的产物，这些政策支持机制解决了市场壁垒，同时促进了气候和环境优先事项。因此，综合考虑这些因素可以指导有效、适合当地经济和政治优先事项和有利于环境的资源开发。
