Almacenamiento de energía Power-to-X

Power-to-X, una tecnología clave para soluciones de almacenamiento flexibles

¿Qué es Power-to-X?

Power-to-X es una tecnología clave para soluciones flexibles de almacenamiento de energía. Power-to-X se refiere a todas las tecnologías que convierten fuentes de energía renovables o excedentes de electricidad en almacenamiento de energía. Los términos P2X y P2Y (PtX/PtY) también son comunes. P denota el excedente temporal que excede la demanda, y X o Y representan la forma de energía o el uso previsto en el que se convierte la energía eléctrica.

Para convertir todo el sistema de suministro energético a energías 100 % renovables, como parte de la descarbonización necesaria para la protección del clima, se requieren tecnologías de conversión de energía a energías renovables debido a las fluctuaciones de ciertas fuentes de energía renovables y para abastecer a los sectores de la calefacción y la movilidad. Esto se debe a que, con el aumento de la proporción de energías renovables, habrá momentos en el futuro en que la inyección a la red supere la demanda, mientras que, durante períodos de baja producción de energía eólica y solar, los sistemas de almacenamiento de energía deberán intervenir para satisfacer la demanda.

El objetivo de la descarbonización es transformar la economía hacia la reducción continua del carbono. El carbono se encuentra en la naturaleza tanto en estado puro (diamantes, grafito y caoíta) como químicamente ligado (carburos, carbonatos, dióxido de carbono, petróleo, gas natural y carbón). El objetivo ecológico a largo plazo es la creación de una economía energética libre de carbono.

Clasificación de las tecnologías Power-to-X según la forma de energía

• La conversión de energía en gas
  (PtG) es una tecnología que utiliza la electrólisis del agua y la electricidad para producir un gas combustible. Este gas combustible (hidrógeno, amoníaco, metano) puede almacenarse para su uso posterior. Entre otras aplicaciones, puede emplearse en el sector del transporte como combustible para la conversión de energía (especialmente como combustible para barcos y aeronaves), como materia prima química (generalmente denominada "conversión de energía en productos químicos") o almacenarse en la infraestructura de gas para su posterior reconversión en electricidad en centrales eléctricas de gas.

• La conversión de energía eléctrica en calor (PtH)
  se refiere a la generación de calor mediante energía eléctrica. Esto puede lograrse mediante calderas eléctricas o bombas de calor.

• electricidad a líquido (PtL)
  se refiere a la conversión de electricidad en combustible líquido. El proceso PtL consta de una serie de subprocesos. Si bien aún no se utiliza a escala industrial, este método permite potencialmente el suministro de combustible a partir de electricidad renovable a sectores que no pueden prescindir de combustible líquido (como la aviación). Además de la energía y el agua, el CO2 es el tercer insumo esencial para el proceso PtL.

Clasificación de las tecnologías Power-to-X según su uso previsto

• Conversión de energía a amoníaco:
  El proceso de conversión de energía a amoníaco busca que la energía procedente de fuentes renovables sea transportable y almacenable mediante el almacenamiento químico de la energía en forma de amoníaco. Esta energía puede liberarse posteriormente utilizando el amoníaco directamente como combustible libre de carbono o como proveedor de hidrógeno.

• La conversión de energía
  en productos químicos se refiere a un proceso en el que el exceso de energía eléctrica proveniente de fuentes de energía renovables se utiliza para producir materias primas químicas a través de la electrólisis del agua y otros pasos posteriores.

• La conversión de energía en combustible (PFU)
  se refiere generalmente a la producción de combustibles sintéticos basados ​​en electricidad, denominados e-combustibles, para el sector del transporte. Este término abarca diversas vías de conversión de energía en gas y de energía en líquido, en las que se utiliza energía eléctrica procedente de fuentes renovables para producir gases combustibles o combustibles líquidos basados ​​en electricidad.

• La conversión de energía en energía
  se refiere a una planta de almacenamiento de energía donde se puede almacenar temporalmente energía eléctrica durante la ingeniería eléctrica y la generación de electricidad. Dependiendo del tipo de planta, las plantas de almacenamiento de energía convierten la energía eléctrica en energía potencial (energía potencial gravitacional), energía cinética, energía química o energía térmica, que se almacena de esta forma durante un período específico y se convierte de nuevo en energía eléctrica cuando se necesita.

• De energía a proteína:
  Las proteínas para la alimentación pueden producirse mediante una combinación de biosíntesis y procesos electroquímicos. Esto implica la producción de proteínas a partir de materiales químicos de partida: carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno.

• de síntesis a partir de energía:
  Gas de síntesis a partir de aire y electricidad. El carbono oxidado (CO₂) puede obtenerse del aire ambiente o, de forma más concentrada, de los gases de combustión mediante depuración con aminas, que posteriormente se convierte en metano mediante el proceso Sabatier.

 

Adecuado para:

• Cocheras solares con almacenamiento de electricidad como estaciones de carga solar para coches eléctricos
• Almacen de energia
• Energías renovables: ahora se trata de sistemas de almacenamiento de energía

 

Número de plantas Power-to-X en Alemania

funcionamiento en 2020 (a noviembre de 2020). Varias plantas entraron en funcionamiento en 2019. El término Power-to-X describe la conversión de electricidad procedente de fuentes de energía renovables en, por ejemplo, hidrógeno («electrólisis del agua») y, si es necesario, en metano («metanización»). El gas resultante puede entonces inyectarse en la red de gas natural y almacenarse allí.

Consumo mundial de energía primaria por fuente de energía

Número de plantas Power-to-X por tipo de planta en Alemania

se contabilizaron proyectos de (hasta noviembre de 2020). De estos, 23 plantas se encontraban en fase de planificación. Algunos proyectos ya se han interrumpido, como una estación de servicio de hidrógeno en Hamburgo. El término "conversión de energía a gas" describe la conversión de electricidad procedente de fuentes de energía renovables en hidrógeno (electrólisis del agua) y, si es necesario, en metano (metanización). El gas resultante puede entonces inyectarse en la red de gas natural y almacenarse allí (conversión de energía a gas).

Número de plantas Power-to-X por producto final en Alemania

En Alemania, en 2020 operaban un total de 16 plantas Power-to-X, hidrógeno como producto final (a noviembre de 2020). El término Power-to-X describe la conversión de electricidad procedente de fuentes de energía renovables en hidrógeno («electrólisis del agua») y, si es necesario, en metano («metanización»). El gas resultante puede entonces inyectarse en la red de gas natural y almacenarse allí («Power-to-Gas»).

Poder a X

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