欧洲氢能网络的潜在角色
摘要：欧洲电力传输扩展在近几十年来遭遇了许多延误，尽管它对于整合可再生电力到能源系统中具有重要意义。重复使用现有化石燃料气网的氢能网络不仅可以满足对低排放燃料的需求，还可以平衡整个欧洲地区的风能和太阳能变化，从而避免电力网络的扩展。我们通过在具有高比例的可再生能源的欧洲自给自足能源系统中使用净零二氧化碳场景中电力和氢能网络的允许扩展来追求这个想法。我们覆盖了电力、建筑、交通、农业和工业部门，在181个地区建模，并对一年中的每3小时进行建模。通过这种高时空分辨率，模型可以捕捉到电力传输网络的瓶颈、需求和可再生能源供应的变化，以及旧燃气基础设施的改造和地质氢储存的区域机会。我们的结果显示，通过连接低成本和丰富可再生能源潜力地区与需求中心、合成燃料生产和地下储存地点的泛欧洲氢能网络，系统成本能够得到一致的降低。发展氢能网络每年可以降低最高260亿欧元（3.4％）的系统成本，尤其是当无法实施电力网络加固时效益最大。其中64％至69％的网络可以建立在改造过的天然气管道上。然而，我们发现氢能网络只能部分替代电力网络的扩展。尽管两个网络的扩展共同实现了10％的最大成本节约，但只要能够接受更高成本并进行管理电力网络瓶颈的监管变革，两者的扩展都不是真正必要的。
作者：Fabian Neumann, Elisabeth Zeyen, Marta Victoria, Tom Brown
论文ID：2207.05816
分类：Physics and Society
分类简称：physics.soc-ph
提交时间：2023-07-18