elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Holistic View on Synthetic Natural Gas Production: A Technical, Economic and Environmental Analysis

Vega Puga, Estefania und Moumin, Gkiokchan und Neumann, Nicole und Roeb, Martin und Ardone, Armin und Sattler, Christian (2022) Holistic View on Synthetic Natural Gas Production: A Technical, Economic and Environmental Analysis. Energies, 15 (5), Seite 1608. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/en15051608. ISSN 1996-1073.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
10MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/1996-1073/15/5/1608

Kurzfassung

Synthetic Natural Gas (SNG) is the most researched option for a Power-to-Fuel pathway in Germany after hydrogen, having the advantage of being compatible with the existing infrastruc- ture. However, it is not clear under which conditions SNG is economically and environmentally advantageous compared to natural gas usage, since this is determined by a complex interplay of many factors. This study analyzes the technical, economic and environmental aspects of a pilot SNG plant to determine the key parameters for profitable and sustainable operation. The SNG plant was simulated in Aspen Plus® with CO2 from biogas production as a feedstock and with hydrogen provided by a 1 MWel electrolyzer unit. A life cycle analysis (LCA) was undertaken considering several impact categories with a special focus on global warming potential (GWP). An SNG cost of 0.33–4.22 €/kWhth was calculated, depending on factors such as operational hours, electricity price and type of electrolyzer. It was found that the CO2 price has a negligible effect on the SNG cost, while the electricity is the main cost driver. This shows that significant cost reductions will be needed for SNG to be competitive with natural gas. For the investigated scenarios, a CO2 tax of at least 1442 €/t was determined, calling for more drastic measures. Considering the global warming potential, only an operation with an emission factor of electricity below 121 g CO2-eq/kWhel leads to a reduction in emissions. This demonstrates that unless renewable energies are implemented at a much higher rate than predicted, no sustainable SNG production before 2050 will be possible in Germany.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/194756/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Holistic View on Synthetic Natural Gas Production: A Technical, Economic and Environmental Analysis
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Vega Puga, EstefaniaEstefania.VegaPuga (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Moumin, GkiokchanGkiokchan.Moumin (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4818-0448NICHT SPEZIFIZIERT
Neumann, NicoleNicole.Neumann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roeb, MartinMartin.Roeb (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ardone, ArminKITNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sattler, ChristianChristian.Sattler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4314-1124NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 Februar 2022
Erschienen in:Energies
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:15
DOI:10.3390/en15051608
Seitenbereich:Seite 1608
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:1996-1073
Status:veröffentlicht
Stichwörter:techno economic analysis; LCA; synthetic natural gas; CCU; Power-to-Gas
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Chemische Energieträger
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Solare Brennstoffe
Standort: Jülich , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Future Fuels
Institut für Future Fuels > Solarchemische Verfahrensentwicklung
Hinterlegt von: Bülow, Mark
Hinterlegt am:03 Mai 2023 10:31
Letzte Änderung:03 Mai 2023 10:31

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.