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研究人员分析了中国向碳负电力发电迈进的技术和经济可行性

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-05-31

  如果按照“巴黎气候协议”的规定,如果我们要将全球气温升高限制在工业化前水平2度以上,那么转向碳和中性能源(如风能和太阳能)将需要更多的时间。这将需要碳负技术,包括实际降低大气中二氧化碳含量的能源。

  虽然大多数气候研究人员和活动家都认为需要碳阴性解决方案来满足“巴黎协定”目标的条款,但到目前为止,大多数这些解决方案在短期内被认为是不切实际的,特别是对于像煤这样的大型煤炭国家,中国。

  现在,来自哈佛大学约翰保尔森工程与应用科学学院和哈佛中国能源,经济与环境项目的研究人员与北京清华大学的同事以及中国,澳大利亚和美国的其他机构合作,分析了中国走向碳负电力发电的技术和经济可行性。

  “这篇论文提出了一个大胆的建议,即中国不仅可以走向负碳能源,而且能够以经济竞争的方式实现这一目标,”哈佛大学吉尔伯特巴特勒环境研究教授,高级合着者Michael McElroy说。这篇论文。

  “我们所描述的系统不仅提供了一种从长远来看发电的碳负替代方案,而且还为减少中国的空气污染带来了显着的近期共生效益,”环境学院副教授习璐表示。清华大学和论文的第一作者。卢先生也是前SEAS研究生和博士后研究员。

  McElroy,Lu及其同事制定的战略涉及两种形式的绿色能源:煤 - 生物能源气化和碳捕获与储存。

  生物能源是来自最好的CO 2地球上洗涤器-植物。因为我们大多数人在小学学,植物利用光合作用将CO转化2成有机碳和氧。存储在植物中的碳可以通过燃烧(又称火)转化为能量; 发酵,如乙醇的生产; 或通过称为气化的过程,将富碳材料转化为一氧化碳,氢气和二氧化碳,用于燃料和工业化学品。

  将生物质转化成能量,然后捕获和存储的废CO的方法,2是用于负碳功率最受-大约策略之一。它被称为BECCS,具有碳捕获和储存的生物能源。问题是,在大多数应用中,BECCS效率不高,需要大量土地来种植为地球提供动力所需的植物,这可能导致全球粮食和水资源短缺。

  Lu,McElroy和他们的国际团队转向了一个不太可能的绿色能源解决方案:煤炭。

  “如果你试图单独用生物燃料来做这件事,那就不是很有效了,”麦克罗伊说。“煤的加入提供了非常重要的能源。如果你将生物燃料与煤混合并使混合物气化,你就可以在这个过程中开发出纯净的氢源。”

  通过向生物燃料煤的不同比率进行建模,研究人员发现,该混合物作为只要至少35%是生物量和废碳被捕获,产生实际上将降低CO电源2在大气中。按照这个比例,研究人员发现平均电费不会超过每千瓦时9.2美分。每吨约52美元的碳价将使该系统与中国目前的燃煤发电厂相比具有成本竞争力。

  该战略的一个关键组成部分是使用作物残茬 - 田间收获后的植物残骸 - 作为生物燃料。

  季节性农业火灾,当农民在收获后放火烧田以清除残茬时,是中国空气污染的主要来源。收集这茬,并使用它作为生物燃料不仅可以减少二氧化碳2,但显著改善该国的空气质量。气化还可以更容易地从废物流中去除空气污染物。

  研究人员承认,开发一个收集生物量并将其运送到动力装置的系统需要时间,但他们认为该系统不需要一次性实施。

  “因为我们已经调查了煤与生物质比率的整个范围,我们已经证明了中国如何逐步向逐渐变为碳负能源的方向发展,”哈佛中国项目执行董事Chris P. Nielsen表示。和该研究的共同作者。“首先,可以使用少量的生物燃料来减少净正碳排放。然后,系统可以朝着碳中性增长,最终变成碳排放系统。你不需要从一开始就完成所有工作。 “

  “这项研究为寻求在中国实施碳负能量机会的政策制定者提供了重要信息,”陆说。

  该研究由梁曹,王海坤,魏鹏,贾兴,王淑霄,蔡思义,沉申,青阳共同撰写; 主要作者卢和其他三位中国合作作者是哈佛中国项目的校友。它得到了哈佛全球研究所的资助。

本文链接:http://vendor-lock.com/jingjikexingxing/141.html

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