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一项学术研究表明，绿色氢及其衍生物将在欧洲的脱碳过程中发挥重要作用——主要用于航空、航运、化工、钢铁和工业热力——对实现净零排放的最“成本优化”路径进行建模到 2050 年。
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“在这个未来的能源系统中，核心要素是 power-to-X”，这项题为“从欧洲视角和全球背景下反映能源转型”的研究称。Power-to-X 是指使用电力生产氢气和 H 2衍生物（也称为“电子燃料”或“电子化学品”），例如氨、甲醇和合成煤油。
能源系统研究称，“氢气不能被视为供暖或运输的大规模解决方案”
在最具成本效益的未来净零能源系统中，“电力用于供热，用于热泵和电锅炉的直接电热转换；用于电池电动公路车辆、火车、渡轮和首次短途飞行的机动性；对于电子燃料和电子化学品，在电子氢、电子甲烷/液化天然气和电子液体中，”该论文解释道。
“最重要的能源载体是来自可再生能源的电力，第二重要的能源载体是氢——但较少用于最终能源供应，主要用于电子燃料和电子化学品的转化，这是长途海洋和航空运输，以及 [在] 化学品 [工业]。”
该研究补充说，高温工业过程热将“主要由直接用电提供，但未来也有一些燃料燃烧，主要是电子氢或可再生甲烷”。
所有生产的氢气中只有不到四分之一会直接用作 H 2，超过四分之三用于生产衍生物。
作者解释说，“Power-to-X 经济”将使用电池存储和电解槽操作来“有效平衡”??可变可再生能源 (VRE) 发电——以及需求侧响应，或许还有智能电动汽车充电和车辆到电网-同时淡化冬季风能和太阳能不足以满足电力需求的担忧。
“用于区域平衡的电网、用于时间平衡的电池存储和用于需求平衡的 power-to-X 技术为能源系统提供了必要的灵活性，而生物质发电厂或水电大坝等灵活发电的作用非常低，”他们写道.
该论文补充说，所谓的“黑暗低潮”——冬季电网上几乎没有风能或太阳能的时期——实际上远没有人们想象的那么频繁。作为研究的一部分，对这一现象进行了详细调查，发现这些模拟的“黑暗平静”的最长时期仅为 17 小时——足够短，足以通过电池存储、电网互连和灵活的需求来承受power-to-X技术。
这意味着氢基燃料和化学品的生产可以根据网络上可用的风能和太阳能量来增加和减少，从而有助于平衡电网。（这可能不是生产这些产品的最具成本效益的方法，但它是学术界“成本优化”能源系统的重要组成部分。）
虽然该研究表明氢在建筑物供暖方面没有任何作用，但从 2040 年起，“一些”H 2（和 e-甲烷）将用于工业供热——而且氢在建筑供暖方面也将发挥作用。道路，其中 7% 的氢气产量直接用于公路运输（尽管这一比例所代表的 H 2数量尚不清楚）。
该文件补充说，到 2050 年，太阳能将提供欧洲所有电力的 61-63%，“主要是由于其成本最低的特性和无处不在的资源可用性”。
“中央能源系统组件是太阳能光伏、风能、电池、电解槽和用于碳捕获和利用的 CO 2直接空气捕获 [以生产含碳电子燃料，例如用于航运的甲醇和用于航空的电子煤油]。”
这项研究于上个月发表在《光伏进展》杂志上，由芬兰东南部 LUT 大学的学者领导，芬兰公用事业公司 Fortum、贸易协会 SolarPower Europe、意大利东北部的可再生能源研究所、布鲁塞尔-总部设在贝克勒尔研究所，以及位于意大利西北部的欧盟委员会联合研究中心。
