电力合成燃料的未来成本

  • 研究

在未来的脱碳能源系统中,基于可再生能源电力的合成燃料将成为(更节能)直接使用可再生能源电力的重要补充。近来,人们越来越关注成本大幅降低的大规模合成燃料使用的情景。哪些假设可以支持这些预计的成本降低?为了提高未来讨论的透明度,Agora Verkehrswende 和 Agora Energiewende 委托 Frontier Economics 分析合成燃料的成本降低途径,并调查在德国和其他国家进行可再生能源发电以生产合成燃料的有利地点。本研究结合我们网站上提供的 Excel 工具给出了相关发现。本研究的另一个目的是鼓励就如何更可持续地生产合成燃料以及哪些措施最有可能助力这一目标开展讨论。

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主要结论

  1. 1

    合成燃料将在化学品部门、工业部门和部分交通部门脱碳方面发挥重要作用。

    合成燃料生产技术可用于制造化学前体、产生高温过程热以及为海空运输提供动力,还可能用于公路运输。由于合成燃料比直接用电更昂贵,所以合成燃料对其他部门的最终重要性仍不明确。

  2. 2

    为了获得成本效益,电转气和电转液设施需要廉价的可再生能源电力和长时间满负荷运行。多余的可再生能源将不足以满足合成燃料生产的能源需求。

    替代方案是,为了生产合成燃料,必须在德国(即海上风力)或北非和中东(即陆上风力和/或光伏)建造可再生能源发电厂。在石油和天然气出口国发展合成燃料工厂将为这些国家提供一种后化石燃料时代的商业模式。

  3. 3

    一开始,欧洲的合成甲烷和石油成本将为每千瓦时 20 至 30 欧分。但到 2050 年,若全球电转气 (PtG) 和电转液 (PtL) 容量达到 100 吉瓦左右,则成本可以降至每千瓦时 10 欧分。

    为了降低成本,需要在早期持续大量投资电解槽和 CO2 吸收器。然而,如果没有政治干预或高的二氧化碳定价,这是不可能实现的,因为生产合成燃料的成本将仍然高于开发常规化石燃料的成本。

  4. 4

    我们需要就石油和天然气的未来达成政治共识,致力于逐步淘汰化石燃料,优先考虑高效的替代技术,引入可持续性法规,为合成燃料生产创造动力。

    电力燃料不能完全替代化石燃料,但可以补缺其他的低转化损耗技术,如电动汽车和热泵。特定应用的发展目标和有约束力的可持续性法规有助于确保 PtG 和 PtL 燃料不会对气候造成不利影响,同时为长期规划提供可靠依据。

书目信息

  • 作者

    Dr. Jens Perner, Dr. Michaela Unteutsch, Andrea Lövenich (Frontier Economics)

  • 出版号

    170/04-S-2018/ZH

  • 出版日期

    12/2019

  • 页数

    92

  • 引文建议

    Agora Verkehrswende、Agora Energiewende 和 Frontier Economics (2018):电力合成燃料的未来成本。 结论和主要内容引用格式如第 7 页和第 39 页所示。

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