אחסון אנרגיה כוח ל- X.

Konrad Wolfenstein

לפני 5 שנים

Power-to-X, טכנולוגיה מרכזית לפתרונות אחסון גמישים

אחסון אנרגיה גמיש Power-to-X – תמונה: Xpert.Digital

מה זה Power-to-X?

Power-to-X היא טכנולוגיה מרכזית לפתרונות גמישים לאגירת אנרגיה. Power-to-X מתייחס לכל הטכנולוגיות הממירות מקורות אנרגיה מתחדשים או עודפי חשמל לאגירת אנרגיה. המונחים P2X ו-P2Y (PtX/PtY) נפוצים גם הם. P מציין את העודף הזמני העולה על הביקוש, ו-X או Y מייצגים את צורת האנרגיה או את השימוש המיועד שאליו מומרת האנרגיה החשמלית.

כדי להמיר את כל מערכת אספקת האנרגיה לאנרגיות מתחדשות ב-100 אחוז, כחלק מתהליך הפחתת הפחמן הנדרש להגנת האקלים, נדרשות טכנולוגיות Power-to-X עקב התנודות במקורות אנרגיה מתחדשים מסוימים ולאספקת אנרגיה למגזרי החימום והניידות. הסיבה לכך היא שעם העלייה הנוספת בנתח האנרגיות המתחדשות, יהיו זמנים בעתיד שבהם ההזנה תעלה על הביקוש, בעוד שבתקופות של ייצור נמוך של אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית, מערכות אגירת אנרגיה יצטרכו להתערב כדי לענות על הביקוש.

מטרת הדה-קרבוניזציה היא לשנות את הכלכלה לכיוון הפחתה מתמשכת של פחמן. פחמן קיים בטבע הן בצורה טהורה ביהלומים, גרפיט וכאויט, והן קשור כימית בצורת קרבידים, פחמתיים, פחמן דו-חמצני, נפט, גז טבעי ופחם. המטרה האקולוגית ארוכת הטווח היא יצירת כלכלה נטולת פחמן המשתמשת באנרגיה.

סיווג טכנולוגיות Power-to-X לפי צורת אנרגיה

המפיקה גז-כוח
(Power-to-Gas, PtG) היא טכנולוגיה המשתמשת באלקטרוליזה של מים וחשמל כדי לייצר גז דלק. גז דלק זה (מימן, אמוניה, מתאן) ניתן לאחסן לשימוש מאוחר יותר. בין היתר, ניתן להשתמש בו במגזר התחבורה כדלק-כוח (במיוחד כדלק לספינות ומטוסים), כחומר גלם כימי (המכונה בדרך כלל אנרגיה-לכימיקלים), או לאחסן אותו בתשתית הגז לצורך המרה מאוחרת יותר לחשמל בתחנות כוח המופעלות בגז.

אנרגיה לחום (PtH)
מתייחסת לייצור חום באמצעות אנרגיה חשמלית. ניתן לעשות זאת באמצעות דוודים חשמליים או משאבות חום.

המרת חשמל לנוזל (PtL)
מתייחס להמרת חשמל לדלק נוזלי. תהליך PtL הוא סדרה של תת-תהליכים שונים. למרות שעדיין לא נעשה בו שימוש בקנה מידה תעשייתי, שיטה זו מאפשרת פוטנציאלית אספקת דלק מחשמל מתחדש עבור מגזרים שאינם יכולים להסתדר ללא דלק נוזלי (כגון תעופה). מלבד אנרגיה ומים, CO2 הוא הקלט החיוני השלישי לתהליך PtL.

סיווג טכנולוגיות Power-to-X לפי השימוש המיועד שלהן

המרת חשמל לאמוניה:
תהליך ההמרת חשמל לאמוניה שואף להפוך אנרגיה ממקורות אנרגיה מתחדשים לניתנת להובלה ואחסון על ידי אחסון כימי של האנרגיה בצורה של אמוניה. לאחר מכן ניתן לשחרר אנרגיה זו שוב על ידי שימוש ישיר באמוניה כדלק נטול פחמן או כספק מימן.

"המרת כוח
לכימיקלים" מתייחס לתהליך שבו עודפי אנרגיה חשמלית ממקורות אנרגיה מתחדשים משמשים לייצור חומרי גלם כימיים באמצעות אלקטרוליזה של מים ושלבים נוספים במורד הזרם.

"המרת חשמל לדלק"
מתייחסת בדרך כלל לייצור דלקים סינתטיים מבוססי חשמל, המכונים דלקים אלקטרוניים, עבור מגזר התחבורה. המונח הוא מונח קיבוצי למסלולים שונים של המרת חשמל לגז והמרת חשמל לנוזל, בהם אנרגיה חשמלית ממקורות מתחדשים משמשת לייצור גזי דלק מבוססי חשמל או דלקים נוזליים.

תחנת כוח להספק (Power-to-Power)
מתייחסת לתחנת כוח לאגירת אנרגיה שבה ניתן לאחסן אנרגיה חשמלית באופן זמני במהלך הנדסת חשמל וייצור חשמל. בהתאם לסוג תחנת הכוח, תחנות כוח לאגירת אנרגיה ממירות אנרגיה חשמלית לאנרגיה פוטנציאלית (אנרגיה פוטנציאלית כבידה), אנרגיה קינטית, אנרגיה כימית או אנרגיה תרמית, אשר מאוחסנת בצורה זו למשך תקופה מסוימת ומומרת חזרה לאנרגיה חשמלית בעת הצורך.

מאנרגיה לחלבון:
ניתן לייצר חלבונים למזון באמצעות שילוב של ביוסינתזה ותהליכים אלקטרוכימיים. זה כרוך בייצור חלבונים מחומרי המוצא הכימיים פחמן, חמצן, חנקן ומימן.

מאנרגיה לסינתזה:
סינתזה של גז מאוויר וחשמל. פחמן מחומצן (CO2) ניתן להפיק מאוויר הסביבה או, בריכוז רב יותר, מגז פליטה באמצעות קרצוף אמין, אשר לאחר מכן ניתן להמיר אותו למתאן בתהליך סבטייה.

מתאים לכך:

מספר תחנות Power-to-X בגרמניה

מספר תחנות כוח-ל-X בגרמניה – תמונה: Xpert.Digital

בשנת 2020 פעלו . מספר תחנות נכנסו לפעילות בשנת 2019. המונח Power-to-X מתאר את המרת החשמל ממקורות אנרגיה מתחדשים, למשל, למימן ("אלקטרוליזה של מים"), ובמידת הצורך, גם למתאן ("מתאניזציה"). את הגז המתקבל ניתן להזין לרשת הגז הטבעי ולאחסן שם.

צריכת אנרגיה ראשונית עולמית לפי מקור אנרגיה

צריכת אנרגיה ראשונית עולמית לפי מקור אנרגיה – תמונה: Xpert.Digital

מספר תחנות כוח-טו-אקס לפי סוג תחנה בגרמניה

מספר תחנות כוח-ל-X לפי סוג תחנה בגרמניה – תמונה: Xpert.Digital

נספרו בשנת 2020 פרויקטים . מתוכם, 23 תחנות היו בשלבי תכנון. חלק מהפרויקטים כבר הופסקו, כמו תחנת תדלוק מימן בהמבורג. המונח "הפיכת חשמל לגז" מתאר המרת חשמל ממקורות אנרגיה מתחדשים למימן (אלקטרוליזה של מים) ובמידת הצורך, גם למתאן (מתאניזציה). את הגז המתקבל ניתן להזין לרשת הגז הטבעי ולאחסן שם (הפיכת חשמל לגז).

מספר תחנות Power-to-X לפי מוצר סופי בגרמניה

מספר תחנות כוח-ל-X לפי מוצר סופי בגרמניה – תמונה: Xpert.Digital

בגרמניה, פעלו בשנת 2020 16 תחנות Power-to-X, מימן כמוצר הסופי שלהן (נכון לנובמבר 2020). המונח Power-to-X מתאר המרת חשמל ממקורות אנרגיה מתחדשים למימן ("אלקטרוליזה של מים"), ובמידת הצורך, הלאה למתאן ("מתאניזציה"). את הגז המתקבל ניתן להזין לרשת הגז הטבעי ולאחסן שם ("Power-to-Gas").

כוח ל- X

הערה חשובה: ה- PDF מוגן באמצעות סיסמה. אנא צור איתי קשר. כמובן שה- PDF נקי מתגמול.
הערה חשובה: ה- PDF מוגן באמצעות סיסמה. אנא צור איתי קשר. כמובן שה- PDF אינו ללא עלות.

גרסה גרמנית - כדי לראות את ה- PDF, אנא לחץ על התמונה למטה.
גרסה גרמנית - לצפייה ב- PDF, אנא לחץ על התמונה למטה.

Power-to-X – הורדת PDF

למה Xpert.Solar?

Xpert.solar הוא פרויקט של xpert.digital. יש לנו ניסיון רב שנים בתמיכה וייעוץ לפתרונות מחסנים ובאופטימיזציה של לוגיסטיקה, שאנו צוררים ברשת גדולה xpert.plus עם xpert.solar אנו מקבצים את אותו הידע בתחום הפוטו-וולטאים והאנרגיות המתחדשות.

אם תרצו, תוכלו גם לגשת לתצפית השוק הגדולה שלנו ולנתוני המודיעין בשוק בצורה של PDFs. עוד על זה .