电力燃料:为保护气候而根据需要,出于效率考虑而尽可能少

Agora Verkehrswende和Agora Energiewende委托进行的一项最新研究调查了可再生电力合成燃料的成本和潜在用途。

根据执政党联盟达成的联盟协议,在日益严格的气候保护要求下,需要有针对性地使用电力合成燃料,并从长期来看要放弃使用石油和天然气等化石燃料。Agora Energiewende和Agora Verkehrswende这两个智库联合建议,为了减少这种电力合成燃料目前非常高的生产成本,应及早并持续投资建设其生产设施。这两家智库在一份联合分析中指出,这是一个“国际100吉瓦的挑战”和一个“油气共识”。

从长远来看,可再生能源产生的燃料气体不仅会用于转换回电能的目的,在风能和光伏发电暂时减少的时候(无光无风期)确保电力供应不受天气的影响。除此之外,合成气体或者合成液体燃料,作为直接使用可再生能源以及电网电力的补充方式,从今天的角度来看,对运输、工业和供暖领域的深度脱碳也是不可或缺的。

不过,合成燃料只能以非常有针对性的方式使用,“就像打牌游戏中的王牌一样”,Agora Energiewende的主任Patrick Graichen表示:“只用在它们能真正带来好处的地方,无法用现有的牌取代的地方。特别是在航空和远洋运输中,化学原料和高温制热中。但是,在所有可以直接用电的领域,例如建筑部门,都应该直接使用电力。它将永远比使用合成燃料更便宜,更高效。”

Agora Verkehrswende的董事Christian Hochfeld 表示同意。他特别否认了使用合成燃料的燃料电池运货车将成为走向“气候中和”时代的桥梁的想法。 “眼下作为起始产品的燃料电池汽车所需的电能是电池驱动的电动车的五倍,这不仅效率极低,而且价格昂贵。因此,合成燃料绝不是什么‘奇迹柴油’”,Hochfeld说:“它可以作为电动汽车的补充,而不是替代。”

合成燃料使用电能生产。为此,要首先通过电解产生氢,然后通过添加碳分子产生气态或液体燃料。与直接使用电力相比,合成燃料的优势在于其高能量密度、易于存储以及与许多现有的配电基础设施的兼容性。但是,其生产会带来很高的能量转换损失:例如,最初的100千瓦时电力,转变为燃料,最后直接用于燃料电池汽车行驶的只有13千瓦时而已。

根据这两个智库的研究结果,德国的太阳能和风电场产生的剩余电力,在中短期从电量上来说,“不能为生产合成燃料的工厂提供经济运营所需的足够的数量基础”。因此,必须在专门建造的工厂中发电,这样合成燃料就必须承担可再生能源发电的全部费用。因此,眼下起始阶段其一千瓦时20至30欧分的费用约为化石柴油的五倍。

但是从长远来看,如果能在可再生电力特别充裕且特别廉价的地方生产合成燃料,例如摩洛哥、沙特阿拉伯、以及北海和波罗的海等地的风电场,那么则可以实现成本下降,正如Agora Energiewende和Agora Verkehrswende委托并由国际咨询公司Frontier Economics完成的该研究的第二部分指出的那样。到本世纪中叶,从北非进口的合成气成本可以降至每千瓦时10美分左右。如果要进口合成燃料以帮助减少德国的排放,则必须格外小心,以确保原产国的生产符合可持续性标准。 必须确保用于生产合成燃料的可再生电力是额外生产的,而燃料生产过程中所需的碳取自空气。此外,不得损害原产国的能源供应和气候保护战略。

Agora Energiewende和Agora Verkehrswende告诫,不要用电力合成燃料一对一地替代化石燃料和天然气。在达成政治与经济之间的石油和天然气共识时,应就退出化石燃料和进入合成燃料的条件达成一致。

题为“电力合成燃料的未来成本”的报告可从下面免费下载。随同可下载的还有一个Excel工具,利用它可以根据各种假设来计算合成燃料的生产成本。

Links


了解我们的最新动态。请订阅我们的通讯。

]>