从绿氢到可持续航空煤油:化工灵活性对技术经济性的影响

可持续航空煤油(SAF)是航空领域脱碳的重要途经,生物质技术路径受限于原料限制难以实现规模化。电制可持续航煤(e-SAF)技术路径利用可再生能源发电制绿氢,再与CO2结合合成SAF,解决了原料限制的题。但受限于绿氢成本较高,缺乏经济可行性,一个关键的原因是当下e-SAF项目规划时并未考虑SAF合成侧的灵活性,可再生能源的波动性全部由制氢侧和储能承担,增加了制氢成本。为了研究SAF合成装置灵活性(包括调节周期和调节范围)对绿氢成本的影响,以可再生能源离网型制e-SAF系统为例,利用容量规划优化方法对比分析了不同e-SAF技术路径的技术经济性。根据SAF合成装置的灵活性特点,将e-SAF相关技术路径分为“一步合成法”和“两步合成法”,并对比分析了两类技术路径在灵活化工场景下的SAF成本。分析结果表明:SAF合成装置的灵活性对绿氢降本至关重要,当SAF合成装置的运行下限达到30%且调节周期达到7d时,相比完全不可调节的SAF场景,系统在并未增加额外储能的情况下大幅降低了弃电率,减少了对可再生能源装机的投入,使系统的绿氢成本下降了约45%。“两步合成法”通过易存储的液态中间产物将复杂的SAF合成过程解耦,不仅满足了e-SAF系统对SAF合成装置的灵活性要求,而且降低了SAF合成装置实现灵活运行的附加成本,进一步将绿氢成本降低了约5%。

沙廉栋(1999—),男,河南新乡人,博士生研究生。E-mail:sld21@mails.tsinghua.edu.cn

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沙廉栋,林今,余志鹏,等.从绿氢到可持续航空煤油:化工灵活性对技术经济性的影响[J].洁净煤技术,2025,31(3):137−146.

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