אחסון אנרגיה Power-to-X

Power-to-X, טכנולוגיה מרכזית לפתרונות אחסון גמישים

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.

 

קשור לזה:

• חניונים סולאריים עם אגירת אנרגיה כעמדות טעינה סולאריות למכוניות חשמליות
• אחסון אנרגיה
• אנרגיות מתחדשות: כעת הכל תלוי במערכות אגירת אנרגיה

 

מספר תחנות Power-to-X בגרמניה

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

מספר תחנות כוח-טו-אקס לפי סוג תחנה בגרמניה

נספרו בשנת 2020פרויקטים . 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

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: קובץ ה-PDF מוגן בסיסמה. אנא צרו איתי קשר. קובץ ה-PDF הוא כמובן ללא תשלום
.

גרסה גרמנית – לצפייה בקובץ PDF, אנא לחצו על התמונה למטה
.

למה Xpert.Solar?

Xpert.Solar הוא פרויקט של Xpert.Digital. יש לנו ניסיון של שנים רבות בתמיכה וייעוץ בנוגע לפתרונות מחסן ואופטימיזציה לוגיסטית, אותם אנו משלבים תחת של Xpert.Plus ברשת גדולה. עם Xpert.Solar, אנו משלבים את אותה מומחיות בתחום הפוטו-וולטאית והאנרגיות המתחדשות.

אם תרצו, תוכלו גם לגשת לנתוני מחקרי השוק והמודיעין השוק הנרחבים שלנו בפורמט PDF. למידע נוסף,.

אשמח לשמש כיועץ האישי שלך.

ניתן ליצור איתי קשר על ידי מילוי טופס יצירת הקשר למטה או פשוט להתקשר אליי למספר 49 7348 4088 965+ .

אני מצפה בקוצר רוח לפרויקט המשותף שלנו.

 

 

 

אקספרט.דיגיטל – Konrad Wolfenstein

Xpert.Digital הוא מרכז לתעשייה המתמקד בדיגיטציה, הנדסת מכונות, לוגיסטיקה/תוך-לוגיסטיקה ופוטו-וולטאית.

עם פתרון פיתוח עסקי 360° שלנו, אנו תומכים בחברות ידועות, החל מעסקים חדשים ועד לשירותי לאחר המכירה.

מודיעין שוק, שיווק סמיילי, אוטומציה שיווקית, פיתוח תוכן, יחסי ציבור, קמפיינים בדואר, מדיה חברתית מותאמת אישית וטיפוח לידים הם חלק מהכלים הדיגיטליים שלנו.

ניתן למצוא מידע נוסף בכתובות הבאות: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus