推动零到2050年收集的速度,可再生燃料被淘汰石化燃料的研究和开发。生物燃料越来越关注作为一个可行的燃料类型重工业和交通部门,和研究都集中在这些燃料的生产类型。在网上发表的一项研究能源研究前沿从技术经济的角度探讨了他们的生产。
研究:技术经济分析的一个灵活的过程概念的生产运输燃料和热量从生物质可再生电力。图片来源:JH Bispo / Shutterstock.com
推动可再生能源和燃料达到零
全球变暖是由于人类活动,促进需要大幅减少碳排放。研究了各种替代燃料和能源以满足社会的能源需求,包括氢、固态电池和生物燃料。生物燃料已被证明是特别有吸引力的替代中提取的石化产品,汽油和柴油。
操作模式的混合过程的概念。图片来源:Habermeyer F et al .,在能源研究前沿
符合欧盟的绿色处理,重大工作正在进行增加总能量的能源来自可再生能源的比例混合到2030年的65%。目前,可再生能源的比例高达32%,这意味着这个数字将在这个十年的两倍。
这带来了重大的技术和经济挑战欧盟的能源部门。短期供给和需求不匹配需要解决。研究表明,这种方法利用能量储存和灵活的策略需要实现一个高效的能源需求从化石燃料转向可再生能源。
交通行业是一个主要的温室气体排放。电气化是唯一脱碳交通部门计划的一部分的电力需求航空和航运等重型运输,火车,和运输仍然液体燃料能量密度高的需求。因此,低碳和可再生燃料的替代品和相关技术需要专注和部署增加了2030。
此外,biomass-fuelled加热和发电站需要开发留下填补能源缺口逐步淘汰化石燃料。虽然可再生能源如风能和太阳能将提供一个相当大的比例的可再生能源发电解决方案,还有biomass-powered能源发电的地方。
工艺flowsheet-blue意味着设备只在英航运营模式,橙色在app亚博体育EA模式。图片来源:Habermeyer F et al .,在能源研究前沿
流程:生物质为原料生产燃料瓶和PBtL
两个过程生产可再生燃料近年来已经被彻底调查。这些被称为生物质液体燃料(线下)和能源和生物质燃料(PBtL)过程。线下将生物质转换成烃链,可用于制造可再生燃料通过Fischer-Trope路线。PBtL不同于这个过程中加入电解氢到线下的过程。PBtL有更高水平的碳效率相比线下。
生物质液体燃料的过程已经在一些研究探讨从技术经济的角度,展示了其经济潜力。这一过程的实际生产成本范围从1 - 4欧元每升一千四百兆瓦th植物,显示过程越来越成熟。目前,演示植物等待进入操作直到可持续燃料的推广达到一个地步可以实现商业化。
权力和生物质液体燃料具有经济优势线下当廉价的可再生能源。增加可再生能源的生物质转换过程会增加燃料的产量,降低生产成本。
混合模型的技术经济分析
这项研究发表在能源研究前沿了先前发表的文献可再生能源研发和技术经济分析,提出了一个混合模型。进行技术经济分析的商业可行性混合模型。
biomass-only之间的混合模式可以切换流程和electrolysis-enhanced转换操作模式取决于需求。先前的研究已经证明了一种混合过程的可行性,穆勒等人展示了使用氢产生的风力公园融入一个FT-BtL过程。
混合动力系统有更高的初始投资成本,但这些系统的优点在于减少了运营成本。他们可以以较低的成本生产燃料和生物质消费水平不是一个独立的线下过程。额外的经济优势是能够暂时关闭了电解槽,以避免高电价波动的市场。
碳流桑基图1.1英航模式(一)EA模式(B)。图片来源:Habermeyer F et al .,在能源研究前沿
混合过程显示一个总体53.3%碳效率61.1%,PBtL为35.4%,线下模式。生产成本的混合模型被发现是1.08€2019 / L。净生产成本可以降低0.07€。
虽然研究发现,最经济可行的过程由于当前的可再生电力价格是线下,改变市场力量像力量和生物量的成本,技术的进步,对电解槽便宜可以混合模型和趋势在未来经济可行。需要更多的研究在未来到过程中,以充分发挥他们的潜力在2050年为了推动世界向零。
进一步的阅读
Habermeyer, F et al。(2021)技术经济分析的一个灵活的过程概念的生产运输燃料和热量从生物质可再生电力(在线)前面。能源Res。| frontiersin.org。可以在:https://www.frontiersin.org/yabo214articles/10.3389/fenrg.2021.723774/full
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