飞机燃料可持续性对可再生能源产能提出更高要求

如果“电变液”（PtL）煤油要在航空运输业的低碳化转型中发挥重要作用，全球将需要更多的可再生能源发电产能。

这是一篇试图评估建立PtL生产行业需要哪些因素的论文所得出的结论之一。

汉堡工业大学的三位学者撰写了《电变液燃料用于航空领域——德国条件下的工艺、资源和供应潜力》研究报告。如标题所示，该文考察了德国有关PtL生产的各方面要求。

大学环境技术和能源经济研究所的科学家们也许对他们得出的结论感到沮丧：到2050年时，绿色航空燃料的价格范围为1.80-3.10欧元/公斤，这意味着德国国内不太可能出现成规模的行业。另有研究预测，在如智利地区阿塔卡马（Atacama）等市场的PtL成本为每公斤0.62至1.68欧元，这些市场有可能在本世纪中叶实现极低的可再生能源成本。报告作者们得出结论：“要在德国大规模地供应并使用PtL，很可能只能采用进口燃料的形式。”

清洁的电力 无论PtL的未来之光将出现在德国、阿塔卡马还是中东，但即将发表在11月期刊《Applied Energy》上的这篇论文确实表明，需要更多可再生能源发电产能，以便提供从水和可持续工业资源中提取二氧化碳（CO2）来制造合成航空燃料（比如生物乙醇生产）所需的清洁电力。

在德国的一个基础案例情景中，汉堡科研团队根据目前对PtL煤油需求、技术发展、电价和可再生能源容量的预测，得出结论是：2030年需要50太瓦时的清洁电力才能实现PtL燃料占煤油总需求量10%的预期。研究人员指出，这一数量近似于2018年德国太阳能发电量——46太瓦时。

在同样的基线情景下，到本世纪中叶，PtL生产需要442太瓦时的清洁电力。研究人员考虑了十三种未来的供应方案，并且在最目标宏大的方案下，即设想PtL煤油供应量占总需求量的95%，他们得出了将需要多达600太瓦时清洁电力的结论，这就要求可再生能源产出水平在现在基础上提升300%。

正如这些科研人员所总结的：“这些数字推出的结论是，或是必须大幅调整可再生能源的目标途径，以便满足德国……PtL生产的预测需求，或是必须进口相应数量的可持续燃料。”

“绿色”二氧化碳

根据该论文，可再生能源产能或许不是TfL煤油工业唯一的，甚至是最重要的障碍。科学家们估计，在他们作为基线的2050年生产情景中，至少有21%的可持续CO2需要从空气中存在的0.04%含量中直接提取，或者来自于其他不产生温室气体的新来源，比如生物性生活垃圾。如果煤油在最终的PtL煤油燃料组合中占比更高，则可能会促使未来技术所产生的二氧化碳占比达到42%，套用至2050年最极端的需求情景的话，这一数字将上升到50%，“这就对未来二十年提出了技术方面的挑战，”论文作者认为。 PtL煤油对减少温室气体排放的贡献在某些方面受到了批评，因为飞机在高空留下的水汽和烟尘凝结痕迹会在寒冷空气中形成阻碍地球上热量辐射的冰晶，因此比发生地面上的排放对于全球变暖具有更大的影响。来自汉堡的研究人员在论文中也承认了这一因素。

尽管“电变液”的可持续航空燃料生产可能为全球太阳能部署带来希望，但研究人员补充了一条令人清醒的事实信息：“到目前为止尚且没有一滴PtL煤油被商业化生产出来。”

来源：www.pv-magazine.com

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