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富含阳光或风吗这是您的国家如何出口可再生能源的方法

资讯 2020-09-17 16:26:22



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西门子能源创新专家Ireneusz Pyc表示,绿色电子甲醇是集中在通用电子燃油枢纽中的各种替代燃料和化合物的理想基础。随着可再生能源发电成本的持续下降以​​及新的气候变化政策的出台,这一想法已经存在了一段时间,现已在经济上可行。

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尽管基于获得1994年乔治·奥拉(George Olah)诺贝尔化学奖的复杂研究,但通用电子燃料中枢的想法非常简单。在风和日光条件良好且不可避免的二氧化碳排放量较高的地方生产碳中性甲醇或“绿色”甲醇。然后将绿色甲醇存储在电子燃料枢纽中,在该枢纽中将其加工或运输到市场。

基于绿色甲醇的通用电子燃油枢纽可以立即实现大规模的碳减排和长期的碳中和。这是西门子能源技术与创新经理Ireneusz Pyc的信念。这位拥有亚琛著名的RWTH大学博士学位的工程师认为,由氢和二氧化碳合成的液体非常适合创建电子燃油枢纽,因为它可以使用多种替代燃料。Pyc说:“绿色甲醇可以成为一种新的出口商品,与当今的石油和其他碳氢化合物相当。”

绿色甲醇的好处

绿色甲醇可以直接用作航运业的燃料,也可以转化为许多其他电子燃料,包括电子汽油,电子柴油和电子煤油。据Pyc称,它还可以用于炼油厂和化学工业,这使其成为e-Fuel的佼佼者,并且是为各种行业分支服务的理想平台。

与绿色氢不同,基于绿色甲醇的枢纽将受益于重要的协同作用。例如,可以使用现有的运输基础设施,例如轮船,码头和管道,而几乎不需要改动。对于基础设施(例如存储设施,储罐,加油站和部分或全部以甲醇为燃料的车辆)也是如此。绿色甲醇还可以与常规化石燃料混合使用,以立即减少碳排放,并帮助在世界任何地方的发展中经济体中将可再生能源货币化。

功率转化为液体:与可再生能源相匹配的合成动力学

甲醇中心建立甲醇经济:拥有丰富可再生资源的国家可以利用风能或太阳能生产绿色氢,并将其转化为甲醇用于出口。

为了产生绿色甲醇,在碳中和过程中,通过风能和太阳能等可再生能源的电解产生氢气。二氧化碳是从植物生物质或不可避免的排放源(如水泥生产)中捕获的,否则它们将被释放而未使用到大气中。二氧化碳分子的这种“再利用”或再循环导致净节省约50%的排放。然后,根据成熟的,已有近百年历史的酒精合成方法,结合新的创新催化剂技术,使用“功率转化为液体”工艺将这两种组分转化为甲醇。

如今,绿色甲醇的生产成本约为每升0.6欧元,绿色汽油(由这种甲醇衍生)的成本低于每升1.5欧元。随着电价和电解成本的下降,加上工艺和技术的改进,该价格将与加油站的“黑色”碳氢化合物燃料相匹配-也就是说,如果不对电子燃料也征税。这就是为什么Pyc希望看到进一步的政治法规,其主张以碳中和的甲醇基燃料优于化石燃料。同样重要的是,为生产绿色甲醇的主要工厂开发项目,这将是任何电子燃料枢纽的核心。可以从冰岛的第一家试点工厂吸取教训,西门子能源公司及其合作伙伴目前正在德国的黑斯富特建设另一家试点工厂。Pyc说:“重要的是证明甲醇的合成可以在动态过程中进行,该过程与可再生能源的挥发性相匹配,而且规模很大。” 只有这样,通用的电子燃油中枢才能成为现实。

“绿色甲醇可以成为一种新的出口商品, 相当于今天的石油和其他碳氢化合物。”

西门子能源技术与创新经理Ireneusz Pyc

业务案例:成本,运输和监管

据Pyc称,投资和商业的理由很充分。首先,来自可再生资源的能源和氢气从未像现在这样便宜过,而转向绿色燃料的需求也从未如此紧迫。而且,尽管氢气可以在某些市场中使用,但在尚未建立基础设施的新兴市场和新兴市场中,转换为氢气作为燃料的成本可能太高,对基于甲醇的更通用替代燃料的需求甚至更大。

在一些工业化国家中,尽管在未来几十年中电池驱动的车辆或氢动力燃料电池可能会替代运输,但基于甲醇的电子燃料现在已经可以用作桥梁。飞机,轮船和重型卡车的脱碳也将取决于绿色的电子燃料,需要足够的燃料生产和加油站。一旦通用的电子燃油枢纽问世,目前在工业和精炼厂使用的1亿吨黑色甲醇可以进行绿化。

现在该采取行动了。像欧盟的《可再生能源指令II》(RED II)或《燃料质量指令》(FQD)之类的法规要求到2020年将运输燃料中的温室气体强度降低6%,而仅靠生物乙醇无法满足这些法规,并且存在罚款的风险。每吨碳当量最高500欧元。

化学家和1994年诺贝尔奖获得者George Olah1994年诺贝尔化学奖得主,乔治·奥拉(George Olah)是第一个提出以甲醇形式存储氢的科学家。

建设“甲醇经济”

派克(Pyc)说,在1990年代,诺贝尔化学奖得主化学家乔治·奥拉(George Olah)创造了“甲醇经济”这个术语,但直到今天,这种经济既经济有效又对环境友好。尽管奥拉曾想用合成酒精替代碳氢化合物,但减少排放并不是主要目标。但是,今天,确实存在着独特的机会,可以用绿色合成酒精及其衍生物代替化石燃料(黑色碳氢化合物)。“现在需要的是一笔1到20亿美元的巨额投资,以建立第一个电子燃料枢纽,并证明该想法可以扩展。” Pyc并非唯一看到基于绿色甲醇的电子燃料具有巨大潜力的人:德国能源署(dena)预计,Power-to-X技术尤其是甲醇生产的成本将继续下降。

批评者可能会指出,与电动汽车相比,电子燃油效率较低,但Pyc并不认同他们的观点。“最终,成本是关键因素:世界上有些地区拥有足够的可再生能源空间,如果我们能够利用这些空间建造可为世界提供燃料的枢纽,基于甲醇的能源成本-无论效率如何,燃油都会很低。”

2020年7月1日,马克·恩格哈特(Marc Engelhardt)在日内瓦发表有关联合国,国际组织和全球经济,科学,政治和能源发展的报告。他的作品出现在许多媒体上,包括NeueZüricherZeitung,ARD和Die Zeit。

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