Úložiště energie Power-to-X

Publikováno: 21. dubna 2021 / Aktualizováno: 21. srpna 2024 – Autor: Konrad Wolfenstein

Power-to-X, klíčová technologie pro flexibilní úložná řešení

Flexibilní úložiště energie Power-to-X – Obrázek: Xpert.Digital

Co je Power-to-X?

Power-to-X je klíčová technologie pro flexibilní řešení skladování energie. Power-to-X označuje všechny technologie, které přeměňují obnovitelné zdroje energie nebo přebytečnou elektřinu na úložiště energie. Běžné jsou také termíny P2X a P2Y (PtX/PtY). P označuje dočasný přebytek převyšující poptávku a X nebo Y představuje formu energie nebo zamýšlené využití, na které je elektrická energie přeměněna.

Pro přechod celého systému zásobování energií na 100% obnovitelné zdroje energie v rámci dekarbonizace nezbytné pro ochranu klimatu jsou z důvodu kolísání některých obnovitelných zdrojů energie a pro zásobování odvětví vytápění a mobility nezbytné technologie power-to-X. Důvodem je, že s dalším rostoucím podílem obnovitelných zdrojů energie budou v budoucnu nastávat situace, kdy dodávky energie převyšují poptávku, zatímco v obdobích nízké výroby větrné a solární energie budou muset zasáhnout systémy pro ukládání energie, aby uspokojily poptávku.

Cílem dekarbonizace je transformovat ekonomiku směrem k neustálému snižování emisí uhlíku. Uhlík se v přírodě vyskytuje jak v čisté formě v diamantech, grafitu a chaoitu, tak chemicky vázaný ve formě karbidů, uhličitanů, oxidu uhličitého, ropy, zemního plynu a uhlí. Dlouhodobým ekologickým cílem je vytvoření ekonomiky bez uhlíku využívající energii.

Klasifikace technologií Power-to-X podle formy energie

• Power-to-Gas
  (PtG) je technologie, která využívá elektrolýzu vody a elektřinu k výrobě topného plynu. Tento topný plyn (vodík, amoniak, metan) lze skladovat pro pozdější použití. Mimo jiné jej lze použít v dopravě jako palivo (zejména jako palivo pro lodě a letadla), jako chemickou surovinu (obvykle označovanou jako power-to-chemicals) nebo jej lze skladovat v plynové infrastruktuře pro pozdější přeměnu na elektřinu v plynových elektrárnách.

• Tepelná energie (PtH)
  označuje výrobu tepla pomocí elektrické energie. Toho lze dosáhnout pomocí elektrických kotlů nebo tepelných čerpadel.

• Power-to-Liquid (PtL)
  označuje přeměnu elektřiny na kapalné palivo. Proces PtL je řada různých dílčích procesů. I když se tato metoda zatím nepoužívá v průmyslovém měřítku, potenciálně umožňuje dodávky paliva z obnovitelných zdrojů elektřiny pro odvětví, která se bez kapalných paliv neobejdou (například letectví). Kromě energie a vody je CO2 třetím nezbytným vstupem pro proces PtL.

Klasifikace technologií Power-to-X podle jejich zamýšleného použití

• Přeměna energie na amoniak:
  Proces přeměny energie na amoniak si klade za cíl učinit energii z obnovitelných zdrojů přenositelnou a skladovatelnou chemickým ukládáním energie ve formě amoniaku. Tuto energii lze poté znovu uvolnit přímým použitím amoniaku jako bezuhlíkového paliva nebo jako dodavatele vodíku.

• Výroba
  chemikálií z energie označuje proces, ve kterém se přebytečná elektrická energie z obnovitelných zdrojů energie využívá k výrobě chemických surovin prostřednictvím elektrolýzy vody a dalších následných kroků.

• Termín „power-to-Fuel“ (elektrická přeměna paliva)
  se obecně vztahuje na výrobu syntetických paliv na bázi elektřiny, tzv. elektronických paliv, pro dopravní sektor. Tento termín je souhrnným označením pro různé postupy přeměny energie na plyn a energie na kapalinu, v nichž se elektrická energie z obnovitelných zdrojů využívá k výrobě buď palivových plynů na bázi elektřiny, nebo kapalných paliv.

• Power-to-Power
  označuje akumulační elektrárnu, ve které lze dočasně ukládat elektrickou energii během elektroenergetiky a výroby elektřiny. V závislosti na typu elektrárny akumulační elektrárny přeměňují elektrickou energii na potenciální energii (gravitační potenciální energii), kinetickou energii, chemickou energii nebo tepelnou energii, která je v této formě uložena po určitou dobu a v případě potřeby přeměněna zpět na elektrickou energii.

• Power-to-Protein:
  Bílkoviny pro potraviny lze vyrábět kombinací biosyntézy a elektrochemických procesů. To zahrnuje produkci bílkovin z chemických výchozích materiálů uhlíku, kyslíku, dusíku a vodíku.

• Výroba syntézního plynu z energie:
  Syntézní plyn ze vzduchu a elektřiny. Oxidovaný uhlík (CO2) lze získat z okolního vzduchu nebo, koncentrovaněji, ze spalin pomocí aminového čištění, který lze následně přeměnit na metan v Sabatierově procesu.

Vhodné pro:

• Solární přístřešky pro auta s úložištěm energie jako solární nabíjecí stanice pro elektromobily
• Skladování energie
• Obnovitelné zdroje energie: Nyní vše závisí na systémech skladování energie

Počet elektráren Power-to-X v Německu

Počet elektráren Power-to-X v Německu – Obrázek: Xpert.Digital

v roce 2020 provozu (stav k listopadu 2020). Několik elektráren bylo uvedeno do provozu v roce 2019. Termín Power-to-X popisuje přeměnu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie například na vodík („elektrolýza vody“) a v případě potřeby dále na metan („metanizace“). Výsledný plyn lze poté přivádět do rozvodné sítě zemního plynu a tam skladovat.

Globální spotřeba primární energie podle zdroje energie

Globální spotřeba primární energie podle zdroje energie – Obrázek: Xpert.Digital

Počet elektráren Power-to-X podle typu elektrárny v Německu

Počet elektráren Power-to-X podle typu elektrárny v Německu – Obrázek: Xpert.Digital

bylo v roce 2020 (k listopadu 2020) napočítáno projektů . Z nich bylo 23 zařízení ve fázi plánování. Některé projekty již byly ukončeny, například vodíková čerpací stanice v Hamburku. Termín power-to-X popisuje přeměnu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie na vodík (elektrolýza vody) a v případě potřeby dále na metan (metanizace). Výsledný plyn lze poté přivádět do rozvodné sítě zemního plynu a tam skladovat (power-to-gas).

Počet elektráren Power-to-X podle konečného produktu v Německu

Počet elektráren Power-to-X podle konečného produktu v Německu – Obrázek: Xpert.Digital

V Německu bylo v roce 2020 v provozu celkem 16 elektráren Power-to-X, které jako konečný produkt vyráběly vodík (stav k listopadu 2020). Termín Power-to-X popisuje přeměnu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie na vodík („vodní elektrolýza“) a v případě potřeby dále na metan („metanizace“). Výsledný plyn lze poté přivádět do rozvodné sítě zemního plynu a tam skladovat („Power-to-Gas“).

Power-to-X

Důležitá poznámka: PDF je chráněno heslem.
Prosím, kontaktujte mě. PDF je samozřejmě zdarma. Důležitá poznámka: PDF je chráněno heslem. Prosím kontaktujte mě. PDF je samozřejmě zdarma.

Německá verze – Pro zobrazení PDF souboru klikněte prosím na obrázek níže
.

Power-to-X – Stažení PDF

Proč Xpert.Solar?

Xpert.Solar je projekt společnosti Xpert.Digital. Máme dlouholeté zkušenosti s podporou a poradenstvím v oblasti storage řešení a optimalizace logistiky, které sdružujeme do rozsáhlé sítě Xpert.Plus S Xpert.Solar kombinujeme stejné know-how v oblasti fotovoltaiky a obnovitelných energií.

Pokud si přejete, můžete si také prohlédnout naše rozsáhlé údaje z průzkumu trhu a tržních informací ve formátu PDF. Více .

Konrad Wolfenstein

Rád posloužím jako váš osobní poradce.

Můžete mě kontaktovat vyplněním kontaktního formuláře níže nebo mi jednoduše zavolejte na číslo +49 89 89 674 804 (Mnichov) .

Těším se na náš společný projekt.

Nebo si zarezervujte online schůzku přímo zde (videohovor přes Microsoft Teams)

Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein

Xpert.Digital je centrum pro průmysl se zaměřením na digitalizaci, strojírenství, logistiku/intralogistiku a fotovoltaiku.

S naším 360° řešením pro rozvoj podnikání podporujeme známé společnosti od nových obchodů až po poprodejní služby.

Market intelligence, smarketing, automatizace marketingu, vývoj obsahu, PR, e-mailové kampaně, personalizovaná sociální média a péče o potenciální zákazníky jsou součástí našich digitálních nástrojů.

Více se dozvíte na: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus