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

• Power-to-Gas
  (PtG) utiliza la electrólisis del agua y la electricidad para producir un gas combustible. Este gas (hidrógeno, amoníaco, metano) puede almacenarse para su uso posterior. Entre otras aplicaciones, puede utilizarse en el sector del transporte como combustible (especialmente para barcos y aeronaves), como materia prima química (generalmente denominada Power-to-chemicals) 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 (Power-to-Heat, PtH)
  se refiere a la generación de calor utilizando energía eléctrica. Esto se puede lograr mediante calderas eléctricas o bombas de calor.

• (Power-to-Liquid, PtL)
  se refiere a la transformación de electricidad en combustible líquido. El proceso PtL consta de varias subetapas. Si bien aún no se utiliza a escala industrial, este método podría permitir el suministro de combustible a partir de electricidad renovable para sectores que no pueden prescindir del 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 en amoníaco:
  El proceso de conversión de energía en amoníaco busca que la energía proveniente de fuentes renovables sea transportable y almacenable mediante su almacenamiento químico en forma de amoníaco. Esta energía puede liberarse posteriormente utilizando el amoníaco directamente como combustible libre de carbono o como fuente de hidrógeno.

• El proceso Power-
  to-Chemicals se refiere a un proceso en el que el exceso de energía eléctrica procedente de fuentes de energía renovables se utiliza para producir materias primas químicas mediante electrólisis del agua y otras etapas posteriores.

• El término Power-to-Fuel
  se refiere generalmente a la producción de combustibles sintéticos a base de electricidad, denominados e-fuels, para el sector del transporte. Este término engloba diversas vías de conversión de energía eléctrica a gas y a combustibles líquidos, en las que se utiliza energía eléctrica procedente de fuentes renovables para producir gases combustibles o combustibles líquidos a partir de electricidad.

• El sistema Power-to-Power
  se refiere a una central eléctrica de almacenamiento donde la energía eléctrica se puede almacenar temporalmente durante el proceso de generación de electricidad. Según el tipo de central, estas centrales convierten la energía eléctrica en energía potencial (energía potencial gravitatoria), energía cinética, energía química o energía térmica, la cual se almacena en esta forma durante un período determinado y se vuelve a convertir en energía eléctrica cuando se necesita.

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

• Power-to-syngas:
  Gas de síntesis a partir de aire y electricidad. El carbono oxidado (CO2) se puede obtener del aire ambiente o, en mayor concentración, de los gases de combustión mediante lavado con aminas, que luego se puede convertir en metano en el proceso Sabatier.

 

Relacionado con esto:

• Cocheras solares con almacenamiento de energía como estaciones de carga solar para coches eléctricos
• Almacenamiento de energía
• Energías renovables: ahora todo depende de los sistemas de almacenamiento de energía

 

Número de plantas Power-to-X en Alemania

2020 operaban . Varias de ellas 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, metano (metanización). El gas resultante puede 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 contabilizaronproyectos de (hasta noviembre de ese año). De estos, 23 plantas se encontraban en fase de planificación. Algunos proyectos ya se han cancelado, como una estación de servicio de hidrógeno en Hamburgo. 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, posteriormente en metano (metanización). El gas resultante puede inyectarse en la red de gas natural y almacenarse allí (conversión de energía eléctrica en 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 (por ejemplo, electrólisis del agua) y, potencialmente, en metano (metanización). El gas resultante puede inyectarse en la red de gas natural y almacenarse allí (Power-to-Gas).

Poder para X

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