在替代化石能源方面趋亡,德國正在探索新路徑——Powerfuels(零碳燃料)低海。“它作為化石燃料的綠色替代品,可以充分挖掘可再生能源利用的潛力挪其,通過將可再生能源生產(chǎn)的電力轉(zhuǎn)化合成為氣態(tài)顿蝇、液態(tài)使之便于存儲(chǔ)、運(yùn)輸并在國際能源市場進(jìn)行交易什猖。”近日票彪,在由中國城市能源變革產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟和中德可再生能源合作中心聯(lián)合主辦的第二期“城市能源變革”沙龍上,德國能源署署長Kuhlmann對(duì)Powerfuels做了介紹不狮。Kuhlmann表示降铸,零碳燃料在建筑、工業(yè)和運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域摇零,將發(fā)揮日益重要的作用推掸,正成為德國能源轉(zhuǎn)型的第三大支柱。那么驻仅,何為Powerfuels谅畅,讓我們一起了解下。
記者:Powerfuels是一個(gè)很新鮮的提法噪服,該如何定義铃彰,又有哪些優(yōu)點(diǎn)?
Kuhlmann:廣義上,零碳燃料是基于可再生能源生產(chǎn)的氣態(tài)或液態(tài)合成燃料;狹義地說芯咧,就是用可再生能源發(fā)出的電力生產(chǎn)的氣態(tài)或液態(tài)合成燃料牙捉。除作為能源使用外,它還可用作化工基礎(chǔ)原料妆吱。零碳燃料是化石能源的可再生替代資源橘凿,以此避免二氧化碳排放棱悄。
談起零碳燃料的優(yōu)點(diǎn),首先寡络,它便于運(yùn)輸鬼壹,可利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施并可長期存儲(chǔ),也可以降低能源轉(zhuǎn)型的成本述搀。其次寥药,作為化石燃料的綠色替代品,它可加速去化石進(jìn)程恰避,充分挖掘可再生能源利用的潛力颅蟹,使之便于存儲(chǔ)、運(yùn)輸并在國際能源市場進(jìn)行交易获殉。
記者:使用了零碳燃料的一體化能源轉(zhuǎn)型方案有何優(yōu)勢(shì)?
Kuhlmann:與單一將電力作為優(yōu)先能源相比令消,包括了使用清潔合成燃料的一體化能源轉(zhuǎn)型方案具有通過多種能源、基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用方案而顯著降低成本的優(yōu)勢(shì)轩鸭,并且更加安全可靠陋住。因此我們認(rèn)為,繼提高能效墨闲、充分直接利用可再生能源(以發(fā)電為主)之后今妄,發(fā)展零碳燃料將成為德國能源轉(zhuǎn)型的第三大支柱。它將彌補(bǔ)通過提升能效和直接利用可再生能源發(fā)電仍不能滿足的多樣性用能需求鸳碧。
記者:在建筑蛙奖、工業(yè)和運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,零碳燃料能起到哪些作用?
Kuhlmann:在建筑領(lǐng)域杆兵,零碳燃料是對(duì)通過建筑節(jié)能改造提升能效和使用可再生能源驅(qū)動(dòng)熱泵的補(bǔ)充。在一體化能源轉(zhuǎn)型模式中將使用氣體和液體的零碳燃料;在工業(yè)領(lǐng)域仔夺,氫能的應(yīng)用正逐漸引起人們的關(guān)注琐脏,尤其是在鋼鐵和化工方面。比如缸兔,可用氫生產(chǎn)的合成甲烷對(duì)于某些工業(yè)流程很重要;在運(yùn)輸領(lǐng)域日裙,可利用的能源種類正在增加。視應(yīng)用場景而定惰蜜,交通領(lǐng)域的燃料產(chǎn)品將主要包括氫昂拂、甲烷、合成汽油推讽、合成柴油和合成航空油組成逻富。
德國本土將生產(chǎn)零碳燃料,但發(fā)展方向是更多地從歐洲及歐洲以外可再生能源豐富的地區(qū)和國家進(jìn)口零碳燃料路槐∪眨考慮到運(yùn)輸能力,氫能將主要在德國進(jìn)行地區(qū)性生產(chǎn)。研究表明楷首,隨著技術(shù)的不斷成熟和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大韧仓,零碳燃料的生產(chǎn)成本未來將會(huì)大幅下降。
各個(gè)地區(qū)的綠色氫生產(chǎn)成本差異巨大俘汹。從長期來看臊链,氫能成本為光伏發(fā)電和陸上風(fēng)力發(fā)電的混合成本。
記者:能否分析下苇均,在中國的能源領(lǐng)域推廣零碳燃料侄掠,將面臨哪些挑戰(zhàn)呢?
Kuhlmann:目前來看,中國能源領(lǐng)域面臨著一些困難砌熬,比如如何將各種可再生能源整合到能源系統(tǒng);從夏季到冬季傍念,如何長期存儲(chǔ)可再生電力;又如何降低對(duì)化石能源進(jìn)口的依賴。
具體而言葛闷,中國可再生能源的資源和成本優(yōu)勢(shì)突出地區(qū)與能源需求中心的地理分布存在較大差異憋槐。輸送可再生電力需要大規(guī)模擴(kuò)充電網(wǎng)容量,由于新增輸送配網(wǎng)時(shí)間成本高淑趾,目前可再生能源電力棄電仍是一個(gè)嚴(yán)重的問題阳仔。經(jīng)濟(jì)高效的解決方案是利用現(xiàn)有的石油和天然氣管網(wǎng),將無法并網(wǎng)的可再生電力轉(zhuǎn)化為零碳燃料后進(jìn)行輸送扣泊。
彌合可再生電力生產(chǎn)和消耗之間的時(shí)間差距需要存儲(chǔ)技術(shù)近范,但蓄電池、抽水蓄能裝置有持續(xù)時(shí)間或容量限制延蟹。而零碳燃料具有高能量密度评矩,大量的零碳燃料可以被長期存儲(chǔ)。
就中國的現(xiàn)狀而言阱飘,石油和天然氣消耗大部分依賴進(jìn)口斥杜。而風(fēng)能和太陽能可以部分替代目前石油的使用。但是沥匈,有些領(lǐng)域卻難以實(shí)現(xiàn)電氣化蔗喂,例如長途運(yùn)輸、航空掸昨、船舶妨屑、鋼鐵、石化等绿壮。因此浑云,中國可以在這些領(lǐng)域使用來自風(fēng)能和太陽能的零碳燃料,并減少對(duì)進(jìn)口化石燃料的依賴湃纸,進(jìn)而增加能源供應(yīng)的安全岔爹。