पावर-टू-एक्स, लचीले भंडारण समाधानों के लिए एक प्रमुख तकनीक है।
लचीली ऊर्जा भंडारण प्रणाली - पावर-टू-एक्स - चित्र: Xpert.Digital
पावर-टू-एक्स क्या है?
पावर-टू-एक्स लचीले ऊर्जा भंडारण समाधानों के लिए एक प्रमुख तकनीक है। पावर-टू-एक्स उन सभी तकनीकों को संदर्भित करता है जो नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों या अतिरिक्त बिजली को ऊर्जा भंडारण में परिवर्तित करती हैं। पी2एक्स और पी2वाई (पीटीएक्स/पीटीवाई) शब्द भी प्रचलित हैं। पी मांग से अधिक अस्थायी अधिशेष को दर्शाता है, और एक्स या वाई ऊर्जा के रूप या उस इच्छित उपयोग को दर्शाता है जिसमें विद्युत ऊर्जा को परिवर्तित किया जाता है।.
जलवायु संरक्षण के लिए आवश्यक डीकार्बोनाइजेशन के हिस्से के रूप में संपूर्ण ऊर्जा आपूर्ति प्रणाली को 100 प्रतिशत नवीकरणीय ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए, कुछ नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उतार-चढ़ाव और हीटिंग और मोबिलिटी क्षेत्रों को आपूर्ति करने के लिए पावर-टू-एक्स प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि नवीकरणीय ऊर्जा की बढ़ती हिस्सेदारी के साथ, भविष्य में ऐसे समय आएंगे जब फीड-इन मांग से अधिक होगा, जबकि पवन और सौर ऊर्जा उत्पादन कम होने की अवधि के दौरान, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों को मांग को पूरा करने के लिए आगे आना होगा।.
कार्बन उत्सर्जन कम करने का लक्ष्य अर्थव्यवस्था को कार्बन की निरंतर कमी की ओर ले जाना है। कार्बन प्रकृति में शुद्ध रूप में हीरे, ग्रेफाइट और चाओइट में तथा रासायनिक रूप से कार्बाइड, कार्बोनेट, कार्बन डाइऑक्साइड, पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस और कोयले के रूप में पाया जाता है। दीर्घकालिक पारिस्थितिक लक्ष्य कार्बन-मुक्त ऊर्जा-उपयोग वाली अर्थव्यवस्था का निर्माण करना है।.
ऊर्जा के स्वरूप के अनुसार पावर-टू-एक्स प्रौद्योगिकियों का वर्गीकरण
- पावर-टू-गैस
(पीटीजी) एक ऐसी तकनीक है जो जल विद्युत अपघटन और बिजली का उपयोग करके ईंधन गैस का उत्पादन करती है। इस ईंधन गैस (हाइड्रोजन, अमोनिया, मीथेन) को बाद में उपयोग के लिए संग्रहित किया जा सकता है। अन्य अनुप्रयोगों के अलावा, इसका उपयोग परिवहन क्षेत्र में पावर-टू-फ्यूल (विशेष रूप से जहाजों और विमानों के लिए ईंधन के रूप में), रासायनिक फीडस्टॉक (जिसे आमतौर पर पावर-टू-केमिकल्स कहा जाता है) के रूप में, या गैस आधारित विद्युत संयंत्रों में बिजली में पुनः परिवर्तित करने के लिए गैस अवसंरचना में संग्रहित करके किया जा सकता है।
- पावर-टू-हीट (पीटीएच)
से तात्पर्य विद्युत ऊर्जा का उपयोग करके ऊष्मा उत्पन्न करने से है। यह विद्युत बॉयलर या हीट पंप का उपयोग करके किया जा सकता है।
- पावर-टू-लिक्विड (पीटीएल)
का तात्पर्य बिजली को तरल ईंधन में परिवर्तित करने से है। पीटीएल प्रक्रिया कई उप-प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला है। हालांकि अभी तक इसका औद्योगिक स्तर पर उपयोग नहीं किया जा रहा है, लेकिन यह विधि उन क्षेत्रों के लिए नवीकरणीय बिजली से ईंधन की आपूर्ति को संभव बना सकती है जो तरल ईंधन के बिना काम नहीं कर सकते (जैसे विमानन)। ऊर्जा और पानी के अलावा, कार्बन डाइऑक्साइड पीटीएल प्रक्रिया के लिए तीसरा आवश्यक घटक है।
उनके इच्छित उपयोग के अनुसार पावर-टू-एक्स प्रौद्योगिकियों का वर्गीकरण
- अमोनिया से ऊर्जा का निर्माण:
इस प्रक्रिया का उद्देश्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से प्राप्त ऊर्जा को अमोनिया के रूप में रासायनिक रूप से संग्रहित करके उसे परिवहनीय और संग्रहणीय बनाना है। इस ऊर्जा को बाद में कार्बन-मुक्त ईंधन के रूप में या हाइड्रोजन आपूर्तिकर्ता के रूप में सीधे उपयोग करके पुनः मुक्त किया जा सकता है।
- पावर-
टू-केमिकल्स एक ऐसी प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसमें नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से प्राप्त अतिरिक्त विद्युत ऊर्जा का उपयोग जल विद्युत अपघटन और आगे की प्रक्रियाओं के माध्यम से रासायनिक कच्चे माल के उत्पादन के लिए किया जाता है।
- पावर-टू-फ्यूल से
तात्पर्य आम तौर पर परिवहन क्षेत्र के लिए बिजली आधारित सिंथेटिक ईंधन, जिन्हें ई-फ्यूल कहा जाता है, के उत्पादन से है। यह शब्द विभिन्न पावर-टू-गैस और पावर-टू-लिक्विड प्रक्रियाओं के लिए एक सामूहिक शब्द है, जिसमें नवीकरणीय स्रोतों से प्राप्त विद्युत ऊर्जा का उपयोग बिजली आधारित ईंधन गैसों या तरल ईंधनों के उत्पादन के लिए किया जाता है।
- पावर-टू-पावर
एक ऐसा भंडारण विद्युत संयंत्र है जिसमें विद्युत ऊर्जा को विद्युत इंजीनियरिंग और विद्युत उत्पादन के दौरान अस्थायी रूप से संग्रहित किया जा सकता है। विद्युत संयंत्र के प्रकार के आधार पर, भंडारण विद्युत संयंत्र विद्युत ऊर्जा को स्थितिज ऊर्जा (गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा), गतिज ऊर्जा, रासायनिक ऊर्जा या ऊष्मीय ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जिसे एक निश्चित अवधि के लिए इसी रूप में संग्रहित किया जाता है और आवश्यकता पड़ने पर वापस विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित कर दिया जाता है।
- ऊर्जा से प्रोटीन:
भोजन के लिए प्रोटीन का उत्पादन जैवसंश्लेषण और विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं के संयोजन से किया जा सकता है। इसमें कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन जैसे रासायनिक प्रारंभिक पदार्थों से प्रोटीन का उत्पादन शामिल है।
- विद्युत ऊर्जा से
संश्लेषण गैस: हवा और बिजली से संश्लेषण गैस का निर्माण। ऑक्सीकृत कार्बन (CO2) परिवेशी हवा से या, अधिक सांद्रित रूप में, फ्लू गैस से अमीन स्क्रबिंग का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जिसे बाद में सबेटियर प्रक्रिया में मीथेन में परिवर्तित किया जा सकता है।
इससे संबंधित:
- ऊर्जा भंडारण क्षमता वाले सोलर कारपोर्ट, इलेक्ट्रिक कारों के लिए सोलर चार्जिंग स्टेशन के रूप में कार्य करते हैं।
- ऊर्जा भंडारण
- नवीकरणीय ऊर्जा: अब सब कुछ ऊर्जा भंडारण प्रणालियों पर निर्भर करता है।
जर्मनी में पावर-टू-एक्स संयंत्रों की संख्या
जर्मनी में पावर-टू-एक्स संयंत्रों की संख्या – चित्र: Xpert.Digital
2020 कार्यरत । इनमें से कई संयंत्र 2019 में चालू हुए थे। पावर-टू-एक्स शब्द नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से प्राप्त बिजली को हाइड्रोजन ("जल विद्युत अपघटन") और आवश्यकता पड़ने पर मीथेन ("मेथेनाइजेशन") में परिवर्तित करने की प्रक्रिया को दर्शाता है। इस प्रक्रिया से प्राप्त गैस को प्राकृतिक गैस ग्रिड में भेजा जा सकता है और वहां संग्रहित किया जा सकता है।
ऊर्जा स्रोत के आधार पर वैश्विक प्राथमिक ऊर्जा खपत
ऊर्जा स्रोत के आधार पर वैश्विक प्राथमिक ऊर्जा खपत – चित्र: Xpert.Digital
जर्मनी में संयंत्र के प्रकार के अनुसार पावर-टू-एक्स संयंत्रों की संख्या
जर्मनी में पौधों के प्रकार के अनुसार पावर-टू-एक्स संयंत्रों की संख्या – चित्र: Xpert.Digital
दर्ज की गईं।उत्पादन परियोजनाएं इनमें से 23 संयंत्र योजना चरण में थे। कुछ परियोजनाएं बंद कर दी गई हैं, जैसे कि हैम्बर्ग में एक हाइड्रोजन फिलिंग स्टेशन। बिजली से गैस उत्पादन शब्द नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से प्राप्त बिजली को हाइड्रोजन (जल विद्युत अपघटन) में परिवर्तित करने और आवश्यकता पड़ने पर मीथेन (मेथेनाइजेशन) में परिवर्तित करने की प्रक्रिया को दर्शाता है। परिणामी गैस को प्राकृतिक गैस ग्रिड में भेजा जा सकता है और वहां संग्रहित किया जा सकता है (बिजली से गैस उत्पादन)।
जर्मनी में अंतिम उत्पाद के आधार पर पावर-टू-एक्स संयंत्रों की संख्या
जर्मनी में अंतिम उत्पाद के आधार पर पावर-टू-एक्स संयंत्रों की संख्या – चित्र: Xpert.Digital
जर्मनी में, नवंबर 2020 तक कुल 16 पावर-टू-एक्स संयंत्र कार्यरत थे, जो हाइड्रोजन का । पावर-टू-एक्स शब्द नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से प्राप्त बिजली को हाइड्रोजन ("जल विद्युत अपघटन") में परिवर्तित करने और आवश्यकता पड़ने पर मीथेन ("मेथेनाइजेशन") में परिवर्तित करने की प्रक्रिया को दर्शाता है। इस प्रक्रिया से उत्पन्न गैस को प्राकृतिक गैस ग्रिड में भेजा जा सकता है और वहां संग्रहित किया जा सकता है ("पावर-टू-गैस")।
पावर-टू-एक्स
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