Microalgae-based high-density fuels offer an efficient and environmental pathway towards decarbonization of the transport sector and could be produced as part of a globally distributed network without competing with food systems for arable land. Variations in climatic and economic conditions significantly impact the economic feasibility and productivity of such fuel systems, requiring harmonized technoeconomic assessments to identify important conditions required for commercial scale up. Here, our previously validated Techno-economic and Lifecycle Analysis (TELCA) platform was extended to provide a direct performance comparison of microalgae diesel production at 12 international locations with variable climatic and economic settings. For each location, historical weather data, and jurisdiction-specific policy and economic inputs were used to simulate algal productivity, evaporation rates, harvest regime, CapEx and OpEx, interest and tax under location-specific operational parameters optimized for Minimum Diesel Selling Price (MDSP, US$ L−1). The economic feasibility, production capacity and CO2-eq emissions of a defined 500 ha algae-based diesel production facility is reported for each. Under a for-profit business model, 10 of the 12 locations achieved a minimum diesel selling price (MDSP) under US$ 1.85 L−1 / US$ 6.99 gal−1. At a fixed theoretical MDSP of US$ 2 L−1 (US$ 7.57 gal−1) these locations could achieve a profitable Internal Rate of Return (IRR) of 9.5–22.1%. Under a public utility model (0% profit, 0% tax) eight locations delivered cost-competitive renewable diesel at an MDSP of < US$ 1.24 L−1 (US$ 4.69 gal−1). The CO2-eq emissions of microalgae diesel were about one-third of fossil-based diesel. The public utility approach could reduce the fuel price toward cost-competitiveness, providing a key step on the path to a profitable fully commercial renewable fuel industry by attracting the investment needed to advance technology and commercial biorefinery co-production options. Governments’ adoption of such an approach could accelerate decarbonization, improve fuel security, and help support a local COVID-19 economic recovery. This study highlights the benefits and limitations of different factors at each location (e.g., climate, labour costs, policy, C-credits) in terms of the development of the technology—providing insights on how governments, investors and industry can drive the technology forward.

中文翻译：

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12个国际地点微藻高密度液体燃料生产的技术经济评价

基于微藻的高密度燃料为运输部门的脱碳提供了一条高效且环保的途径，并且可以作为全球分布网络的一部分进行生产，而不会与粮食系统争夺耕地。气候和经济条件的变化会显着影响此类燃料系统的经济可行性和生产力，需要进行协调的技术经济评估，以确定商业规模扩大所需的重要条件。在这里，我们之前经过验证的技术经济和生命周期分析 (TELCA) 平台得到了扩展，可以直接比较气候和经济环境各异的 12 个国际地点的微藻柴油生产性能。对于每个位置，历史天气数据，特定管辖区的政策和经济投入用于模拟藻类生产力、蒸发率、收获制度、资本支出和运营支出、利息和税收，根据针对最低柴油销售价格（MDSP，美元 L-1）优化的特定地点操作参数。报告了每个已定义的 500 公顷藻类柴油生产设施的经济可行性、生产能力和二氧化碳当量排放量。在营利性商业模式下，12 个地点中有 10 个地点的柴油最低售价 (MDSP) 低于 1.85 美元 L−1 / 6.99 美元 gal−1。以 2 L-1 美元（7.57 加仑-1 美元）的固定理论 MDSP，这些位置可以实现 9.5-22.1% 的有利可图的内部收益率 (IRR)。在公用事业模式下（0% 利润，0% 税），八个地点以 < 1.24 美元 L−1（4.0 美元）的 MDSP 交付具有成本竞争力的可再生柴油。69 加仑-1)。微藻柴油的二氧化碳当量排放量约为化石柴油的三分之一。公用事业方法可以降低燃料价格以实现成本竞争力，通过吸引推进技术和商业生物炼制联合生产选项所需的投资，为实现盈利的完全商业化可再生燃料行业迈出关键一步。政府采用这种方法可以加速脱碳，改善燃料安全，并帮助支持当地 COVID-19 经济复苏。本研究强调了每个地点不同因素（例如气候、劳动力成本、政策、C 信用）在技术发展方面的优势和局限性——提供有关政府、投资者和行业如何推动技术发展的见解. 微藻柴油的二氧化碳当量排放量约为化石柴油的三分之一。公用事业方法可以降低燃料价格以实现成本竞争力，通过吸引推进技术和商业生物炼制联合生产选项所需的投资，为实现盈利的完全商业化可再生燃料行业迈出关键一步。政府采用这种方法可以加速脱碳，改善燃料安全，并帮助支持当地 COVID-19 经济复苏。本研究强调了每个地点不同因素（例如气候、劳动力成本、政策、C 信用）在技术发展方面的优势和局限性——提供有关政府、投资者和行业如何推动技术发展的见解. 微藻柴油的二氧化碳当量排放量约为化石柴油的三分之一。公用事业方法可以降低燃料价格以实现成本竞争力，通过吸引推进技术和商业生物炼制联合生产选项所需的投资，为实现盈利的完全商业化可再生燃料行业迈出关键一步。政府采用这种方法可以加速脱碳，改善燃料安全，并帮助支持当地 COVID-19 经济复苏。本研究强调了每个地点不同因素（例如气候、劳动力成本、政策、C 信用）在技术发展方面的优势和局限性——提供有关政府、投资者和行业如何推动技术发展的见解. 公用事业方法可以降低燃料价格以实现成本竞争力，通过吸引推进技术和商业生物炼制联合生产选项所需的投资，为实现盈利的完全商业化可再生燃料行业迈出关键一步。政府采用这种方法可以加速脱碳，改善燃料安全，并帮助支持当地 COVID-19 经济复苏。本研究强调了每个地点不同因素（例如气候、劳动力成本、政策、C 信用）在技术发展方面的优势和局限性——提供有关政府、投资者和行业如何推动技术发展的见解. 公用事业方法可以降低燃料价格以实现成本竞争力，通过吸引推进技术和商业生物炼制联合生产选项所需的投资，为实现盈利的完全商业化可再生燃料行业迈出关键一步。政府采用这种方法可以加速脱碳，改善燃料安全，并帮助支持当地 COVID-19 经济复苏。本研究强调了每个地点不同因素（例如气候、劳动力成本、政策、C 信用）在技术发展方面的优势和局限性——提供有关政府、投资者和行业如何推动技术发展的见解. 通过吸引推进技术和商业生物精炼联合生产选项所需的投资，在通往盈利的完全商业化可再生燃料行业的道路上迈出关键一步。政府采用这种方法可以加速脱碳，改善燃料安全，并帮助支持当地 COVID-19 经济复苏。本研究强调了每个地点不同因素（例如气候、劳动力成本、政策、C 信用）在技术发展方面的优势和局限性——提供有关政府、投资者和行业如何推动技术发展的见解. 通过吸引推进技术和商业生物精炼联合生产选项所需的投资，在通往盈利的完全商业化可再生燃料行业的道路上迈出关键一步。政府采用这种方法可以加速脱碳，改善燃料安全，并帮助支持当地 COVID-19 经济复苏。本研究强调了每个地点不同因素（例如气候、劳动力成本、政策、C 信用）在技术发展方面的优势和局限性——提供有关政府、投资者和行业如何推动技术发展的见解. 并帮助支持当地的 COVID-19 经济复苏。本研究强调了每个地点不同因素（例如气候、劳动力成本、政策、C 信用）在技术发展方面的优势和局限性——提供有关政府、投资者和行业如何推动技术发展的见解. 并帮助支持当地的 COVID-19 经济复苏。本研究强调了每个地点不同因素（例如气候、劳动力成本、政策、C 信用）在技术发展方面的优势和局限性——提供有关政府、投资者和行业如何推动技术发展的见解.