Electrofuels from excess renewable electricity at high variable renewable shares: cost, greenhouse gas abatement, carbon use and competition

文献情報

出版日 2021-01-07
DOI 10.1039/D0SE01067G
インパクトファクター 6.367
著者

Markus Millinger, Kathleen Meisel


原文を見る

要旨

Increasing shares of variable renewable electricity (VRE) generation are necessary for achieving high renewable shares in all energy sectors. This results in increased excess renewable electricity (ERE) at times when supply exceeds demand. ERE can be utilized as a low-emission energy source for sector coupling through hydrogen production via electrolysis, which can be used directly or combined with a carbon source to produce electrofuels. Such fuels are crucial for the transport sector, where renewable alternatives are scarce. However, while ERE increases with raising VRE shares, carbon emissions decrease and may become a limited resource with several usage options, including carbon storage (CCS). Here we perform a model based analysis for the German case until 2050, with a general analysis for regions with a high VRE reliance. Results indicate that ERE-based electrofuels could achieve a greenhouse gas (GHG) abatement of 74 MtCO2eq yearly (46% of current German transport emissions) by displacing fossil fuels, at high fuel-cell electric vehicle (FCEV) shares, at a cost of 250–320 € per tCO2eq. The capital expenditure of electrolysers was found not to be crucial for the cost, despite low capacity factors due to variable ERE patterns. Carbon will likely become a limiting factor when aiming for stringent climate targets and renewable electricity-based hydrocarbon electrofuels replacing fossil fuels achieve up to 70% more GHG abatement than CCS. Given (1) an unsaturated demand for renewable hydrocarbon fuels, (2) a saturated renewable hydrogen demand and (3) unused ERE capacities which would otherwise be curtailed, we find that carbon is better used for renewable fuel production than being stored in terms of overall GHG abatement.

関連文献

Ligand-free Pd/C-catalyzed Suzuki–Miyaura coupling reaction for the synthesis of heterobiaryl derivatives

Yoshiaki Kitamura, Satoko Sako, Takahiro Udzu, Azusa Tsutsui, Tomohiro Maegawa, Yasunari Monguchi, Hironao Sajiki

2007-10-02 Communication

DOI: 10.1039/B712207A

Retracted article: Biogenetic hypothesis and first steps towards a biomimetic synthesis of haouamines

Edmond Gravel, Erwan Poupon, Reynald Hocquemiller

2006-12-19 Communication

DOI: 10.1039/B613737G

A molecular turnstile in para-octanoyl calix[4]arene nanocapsules

Gennady S. Ananchenko, Konstantin A. Udachin, Michaela Pojarova, Said Jebors, Anthony W. Coleman, John A. Ripmeester

2006-12-05 Communication

DOI: 10.1039/B613972H

Electrical properties of 1,4-bis(4-(phenylethynyl)phenylethynyl)benzene and its application for organic light emitting diodes

Guang Shao, Akihiro Orita, Masayuki Yahiro, Junzo Otera, Sergei Svechnikov, Chihaya Adachi

2007-03-05 Communication

DOI: 10.1039/B700466D

High-connectivity networks: characterization of the first uninodal 9-connected net and two topologically novel 7-connected nets

J. Jacob Morris, Bruce C. Noll, Kenneth W. Henderson

2007-10-12 Communication

DOI: 10.1039/B711668C

The first direct C–H arylation of purinenucleosides

Igor Čerňa, Radek Pohl, Michal Hocek

2007-10-25 Communication

DOI: 10.1039/B714253F

A facile solution-chemistry method for Cu(OH)2nanoribbon arrays with noticeable electrochemical hydrogen storage ability at room temperature

Peng Gao, Milin Zhang, Zhongyi Niu, Quanping Xiao

2007-10-12 Communication

DOI: 10.1039/B713154B

A planar chelating bitriazole N-heterocyclic carbeneligand and its rhodium(iii) and dirhodium(ii) complexes

Macarena Poyatos, William McNamara, Chris Incarvito, Eduardo Peris, Robert H. Crabtree

2007-05-14 Communication

DOI: 10.1039/B705246D

A tetradecanuclear copper dimeric macrocyclic complex with a body-centred heptanuclear core-structure and magnetism

Santokh S. Tandon, Scott D. Bunge, Laurence K. Thompson

2006-11-23 Communication

DOI: 10.1039/B612795A

Samarium(ii) iodide-mediated intramolecular pinacol coupling reactions with cyclopropyl ketones

Sarah L. Foster, Sandeep Handa, Michael Krafft, David Rowling

2007-09-05 Communication

DOI: 10.1039/B712542A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

5-苄基四氢吡咯并[3,4-c]吡咯-1,3[2H,3ah]-二酮の主な用途は何ですか?

5-苄基四氢吡咯并[3,4-c]吡咯-1,3[2H,3ah]-二酮は、主に薬理学的研究と合成化学に使用されます。また、特定の医薬品の合成原材料としても利用されま...

370879-53-1(3aR,6aS)-5-benzyl-o...
化合物よくある質問

唾液酸路易ス Aを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

唾液酸路易ス Aの取り扱いでは、個別の防護具(PPE)が必要で、手袋、顔面保護具、防塵マスクを着用します。ドラフトチャンバーを使用し、漏洩時の適切な処理を行うこ...

92448-22-13'-Sialyl Lewis A
化合物よくある質問

タルトブチル ((1-(2-クロロアセチル)ピペリジン-4-イルメチル)カーバamatはどの業界で使用されていますか?

タルトブチル ((1-(2-クロロアセチル)ピペリジン-4-イルメチル)カーバamatは、医薬品業界、ポリマー業界、センサー技術、半導体業界などで使用されていま...

1353952-84-72-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

3-烯丙基-2-羟基苯甲醛の物理化学的性質は何ですか?

3-烯丙基-2-羟基苯甲醛のCAS番号は24019-66-7です。物化性質としては、白色結晶性粉末で、分子量は174.22です。この化合物は水に溶けやすく、反応...

24019-66-73-Allyl-2-hydroxyben...
化合物よくある質問

乳清酸 Potassium Orotateとは何ですか?

乳清酸 Potassium Orotateは、CAS番号24598-73-0の化合物で、乳清酸と Potassium(カリウム)による塩基です。化学式はC7H7...

24598-73-0Potassium Orotate
化合物よくある質問

4-甲基苯磺酸异丙酯はどの業界で使用されていますか?

4-甲基苯磺酸异丙酯は医薬品業界で広く使用されています。また、ポリマーの増塑剤や半導体製造におけるセンサー材料としても使用されることがあります。

2307-69-9Isopropyl 4-methylbe...
化合物よくある質問

6-(3- Florobenzen)-N-[1-(2,2,2- Trifluoroethyl)-4-Piperidinyl]-3-Pyridinycarboxamideはどの業界で使用されていますか?

6-(3-氟苯基)-N-[1-(2,2,2-三氟乙基)-4-哌啶基]-3-吡啶羧酰胺は医薬品産業で広く使用されており、その特性は抗炎症作用や抗ウイルス作用など、...

1033836-12-26-(3-Fluorophenyl)-N...
化合物よくある質問

左西孟旦はどのように合成されますか?

左西孟旦は、3-[(2-メチルフェニル)-2-(4-メチルフェニル)-1-オキシエチル]-1,2,4-トリTürkiyeン-5-カルボン酸と4-メチルフェニル-...

141505-33-1Levosimendan
化合物よくある質問

3-乙氧基哌啶盐酸盐に適用される法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号1159826-79-5の3-乙氧基哌啶盐酸盐は、GHS分類ではイエローカテゴリーに分類され、毒性物質として扱われます。REACH規則では、製造または...

1159826-79-53-Ethoxypiperidine h...
化合物よくある質問

Diethyl (hydroxymethyl)phosphonateの主な用途は何ですか?

Diethyl (hydroxymethyl)phosphonateは、医薬品の製造や農薬、合成化学の一部として利用されます。

3084-40-0Diethyl (hydroxymeth...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。