基于中国多种生物质残渣的气化生产绿色甲醇的技术经济分析及碳足迹评估

《Green Carbon》：Techno-economic analysis and carbon footprint assessment of gasification based green methanol production from diverse biomass residues in China

　　

严武斌|冯一楠|罗洪喜|王晓楠|张川

北京大学能源学院，中国北京100871；邮箱：[e-mail]

生物甲醇被广泛认为是碳约束环境下实现净零燃料和化学品生产的重要原料。然而，由于生物甲醇生产过程中技术-原料组合的多样性，其经济可行性和碳强度难以预测。本文提出了一种综合评估方法，结合了工艺建模、技术经济分析和碳足迹评估，以量化不同气化路线生产生物甲醇的经济可行性和碳足迹。生物甲醇的最低售价和从原料到产品的生命周期温室气体强度分别为每吨429–879美元和每兆焦5.5–32.5克二氧化碳当量（gCO₂e）。对于生物甲醇的生产而言，蒸汽气化比氧气气化更有效，因为它产生的二氧化碳排放量更低，并且生成的合成气更有利于甲醇合成。当与碳捕获与封存（CCS）技术结合使用时，生物甲醇生产甚至可以实现碳负排放（每兆焦-32至-94克二氧化碳当量），但生产成本会上升到每吨484–947美元。有趣的是，集成CCS技术实际上可以降低生物甲醇的脱碳成本，每减少一吨二氧化碳当量可节省13–122美元，因为增强的脱碳效果可以抵消CCS过程带来的额外成本。总体而言，这项工作提供了全面的分析，涵盖了生物质原料的多样性、气化剂的影响以及CCS技术的整合，从而为生物甲醇生产的进步提供了更新的见解。