碳基分子可再生能源供应技术经济评估：欧盟绿色能源进口路径优化研究

为解决欧盟实现2050年温室气体净零排放目标面临的能源进口依赖问题，研究人员开展了一项关于碳基分子（如绿色甲醇和合成天然气SNG）与其他氢载体（液氢、氨、LOHCs）的技术经济对比研究。结果表明，采用闭环碳循环的甲醇进口路径成本比直接空气捕集CO2降低15%，且直接使用衍生物比重新转化为氢更经济。该研究为欧盟可再生能源进口策略提供了关键数据支撑。

　　

在全球能源转型背景下，欧盟为实现2050年温室气体净零排放目标，面临化石能源进口依赖与本土可再生能源潜力有限的双重挑战。当前欧盟50-60%的能源消费依赖进口，且主要形式为天然气和原油等碳基载体。如何将这些进口能源替换为可再生能源载体，同时兼顾经济性和技术可行性，成为亟待解决的关键问题。尤其对于航空、航运等难以电气化的"难减排领域"(hard-to-abate sectors)，需要开发适合长距离运输、高能量密度的"绿色分子"(green molecules)作为能源载体。

针对这一挑战，研究人员系统评估了多种可再生能源进口路径的技术经济性。研究聚焦两类碳基分子——绿色甲醇和合成天然气(SNG)，它们由可再生电力制取的氢与非化石CO₂合成，并与液氢(LH₂)、氨(NH₃)、液态有机氢载体(LOHC)及管道输氢等方案对比。研究创新性地考察了不同CO₂供应方案（包括生物质源、直接空气捕集DAC和闭环碳循环）对成本的影响，并首次全面量化了各路径的"净能源进口"(NEI)指标。该成果发表于《International Journal of Hydrogen Energy》。

研究采用技术经济分析方法，构建了包含16种碳基分子供应链和5种对照路径的系统模型。关键方法包括：(1)基于2035年技术成熟度的参数设定，涵盖电解水制氢、催化合成（甲醇合成与甲烷化）、液化运输等全链条；(2)区分载体直接使用与氢再转化两种终端能源形式；(3)引入热整合分析，评估合成反应废热用于DAC的节能潜力；(4)计算包含运输损耗、转化效率等影响的NEI指标。