用于闭合碳循环的合成甲烷：面向远程碳中性燃料合成的三种碳源比较研究
最优化与控制
2024-01-15 v2
摘要
实现碳中性很可能是 21 世纪人类社会面临的最重要挑战之一。该挑战的部分解决方案在于利用可再生能源。然而，这些能源往往远离用能之地，且供应具有间歇性，因而难以利用。本文基于远程可再生能源枢纽（RREHs）的概念，即位于拥有丰富可再生能源的偏远地区、旨在生产碳中性合成燃料的枢纽。更确切地说，我们建模并研究了所需的能源供应链（ESC），以从位于摩洛哥的 RREH 向比利时提供稳定的碳中性合成甲烷（亦称 e-NG（electric Natural Gas，电天然气）或 e-methane（electric methane，电甲烷））。为实现碳中性，合成燃料必须由现有二氧化碳（CO2）生产，这些 CO2 需通过直接空气捕集（DAC）或燃烧后碳捕集（PCCC）进行捕获。本工作中，我们详述了三种不同碳源配置对比利时交付的 e-methane 价格的影响。我们的结果表明，通过 DAC 与 PCCC 组合获取 CO2 更具成本效益，交付比利时的 e-methane 成本为 146 e/MWh，而仅依赖 DAC 则导致成本为 158 e/MWh。此外，将这些情景与在摩洛哥从排放 CO2 的资产中捕集 CO2、从而以 136 e/MWh 成本交付 e-methane 的情景进行了比较。
引用
@article{arxiv.2310.01964,
title = {Synthetic methane for closing the carbon loop: Comparative study of three carbon sources for remote carbon-neutral fuel synthetization},
author = {Michaël Fonder and Pierre Counotte and Victor Dachet and Jehan de Séjournet and Damien Ernst},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01964},
year = {2024}
}