Накопитель энергии Power-to-X

Опубликовано: 21 апреля 2021 г. / Обновлено: 21 августа 2024 г. – Автор: Konrad Wolfenstein

Power-to-X — ключевая технология для гибких решений хранения данных

Гибкое хранение энергии Power-to-X – Изображение: Xpert.Digital

Что такое Power-to-X?

Технология Power-to-X является ключевой для гибких решений в области хранения энергии. Power-to-X относится ко всем технологиям, которые преобразуют возобновляемые источники энергии или избыточную электроэнергию в энергию для хранения. Также распространены термины P2X и P2Y (PtX/PtY). P обозначает временный избыток, превышающий спрос, а X или Y представляет собой форму энергии или предполагаемое использование, в которое преобразуется электрическая энергия.

Для перевода всей системы энергоснабжения на 100% возобновляемые источники энергии в рамках декарбонизации, необходимой для защиты климата, требуются технологии преобразования энергии в возобновляемые источники (power-to-X) из-за колебаний в некоторых возобновляемых источниках энергии, а также для обеспечения теплоснабжения и транспортного сектора. Это связано с тем, что с дальнейшим увеличением доли возобновляемых источников энергии в будущем будут периоды, когда выработка электроэнергии из возобновляемых источников превысит спрос, а в периоды низкой выработки ветровой и солнечной энергии для удовлетворения спроса придется использовать системы хранения энергии.

Цель декарбонизации — преобразование экономики в направлении непрерывного сокращения выбросов углерода. Углерод встречается в природе как в чистом виде в алмазах, графите и чаоите, так и в химически связанном виде в форме карбидов, карбонатов, диоксида углерода, нефти, природного газа и угля. Долгосрочная экологическая цель — создание безуглеродной экономики, использующей энергию.

Классификация технологий Power-to-X по форме энергии

• «Power-to-Gas»
  (PtG) использует электролиз воды и электричество для производства топливного газа. Этот топливный газ (водород, аммиак, метан) может храниться для последующего использования. Среди прочих применений, он может использоваться в транспортном секторе в качестве топлива (особенно в качестве топлива для судов и самолетов), в качестве химического сырья (обычно называемого «энергия-химикаты») или храниться в газовой инфраструктуре для последующего преобразования в электроэнергию на газовых электростанциях.

• Технология Power-to-Heat (PtH)
  подразумевает выработку тепла с использованием электрической энергии. Это может осуществляться с помощью электрических котлов или тепловых насосов.

• Power-to-Liquid (PtL)
  подразумевает преобразование электроэнергии в жидкое топливо. Процесс PtL представляет собой серию различных подпроцессов. Хотя он еще не используется в промышленных масштабах, этот метод потенциально позволяет получать топливо из возобновляемой электроэнергии для отраслей, которые не могут обойтись без жидкого топлива (например, авиация). Помимо энергии и воды, CO2 является третьим важным компонентом процесса PtL.

Классификация технологий Power-to-X в соответствии с их предполагаемым применением

• Технология «Power-to-Ammonia»:
  Цель процесса «Power-to-Ammonia» — сделать энергию из возобновляемых источников пригодной для транспортировки и хранения путем химического хранения энергии в виде аммиака. Затем эта энергия может быть высвобождена снова путем использования аммиака непосредственно в качестве безуглеродного топлива или в качестве источника водорода.

• Технология Power-
  to-Chemicals (преобразование электроэнергии в химическую продукцию) — это процесс, в котором избыточная электрическая энергия, получаемая из возобновляемых источников, используется для производства химического сырья посредством электролиза воды и последующих этапов обработки.

• Термин «Power-to-Fuel»
  обычно относится к производству синтетического топлива на основе электроэнергии, так называемого электронного топлива, для транспортного сектора. Этот термин является собирательным обозначением для различных способов преобразования электроэнергии в газ и жидкость, в которых электрическая энергия из возобновляемых источников используется для производства либо газового топлива на основе электроэнергии, либо жидкого топлива.

• Технология Power-to-Power
  относится к электростанциям с накопителями энергии, в которых электрическая энергия может временно храниться во время электроэнергетических работ и выработки электроэнергии. В зависимости от типа электростанции, накопители энергии преобразуют электрическую энергию в потенциальную энергию (гравитационную потенциальную энергию), кинетическую энергию, химическую энергию или тепловую энергию, которая хранится в этой форме в течение определенного периода времени и преобразуется обратно в электрическую энергию при необходимости.

• Преобразование энергии в белок:
  Белки для пищевых продуктов могут быть получены путем сочетания биосинтеза и электрохимических процессов. Это включает в себя производство белков из исходных химических веществ: углерода, кислорода, азота и водорода.

• Power-to-syntgas:
  Синтез-газ из воздуха и электроэнергии. Окисленный углерод (CO2) может быть получен из окружающего воздуха или, в более концентрированном виде, из дымовых газов с использованием аминной очистки, который затем может быть преобразован в метан в процессе Сабатье.

Подходит для:

• Солнечные навесы для автомобилей с накопителями энергии, используемые в качестве солнечных зарядных станций для электромобилей
• хранение энергии
• Возобновляемые источники энергии: теперь все дело в системах хранения энергии

Количество установок Power-to-X в Германии

Количество установок Power-to-X в Германии – Изображение: Xpert.Digital

в 2020 году действовало . Несколько установок были введены в эксплуатацию в 2019 году. Термин Power-to-X описывает преобразование электроэнергии из возобновляемых источников энергии, например, в водород («электролиз воды») и, при необходимости, далее в метан («метанизация»). Полученный газ затем может подаваться в газораспределительную сеть и храниться там.

Глобальное потребление первичной энергии по источникам энергии

Глобальное потребление первичной энергии по источникам энергии – Изображение: Xpert.Digital

Количество установок Power-to-X по типам в Германии

Количество установок Power-to-X по типам в Германии – Изображение: Xpert.Digital

в 2020 году (по состоянию на ноябрь 2020 года) было зарегистрировано проектов . Из них 23 находились на стадии планирования. Некоторые проекты уже были прекращены, например, водородная заправочная станция в Гамбурге. Термин power-to-X описывает преобразование электроэнергии из возобновляемых источников энергии в водород (электролиз воды) и, при необходимости, далее в метан (метанизация). Полученный газ затем может подаваться в газораспределительную сеть и храниться там (power-to-gas).

Количество заводов Power-to-X по конечному продукту в Германии

Количество установок Power-to-X по конечному продукту в Германии – Изображение: Xpert.Digital

В Германии в 2020 году действовало в общей сложности 16 установок Power-to-X, водород в качестве конечного продукта (по состоянию на ноябрь 2020 года). Термин Power-to-X описывает преобразование электроэнергии из возобновляемых источников энергии в водород («электролиз воды») и, при необходимости, далее в метан («метанизация»). Полученный газ затем может подаваться в газораспределительную сеть и храниться там («Power-to-Gas»).

Power-to-X

Важное примечание: PDF-файл защищен паролем.
Пожалуйста, свяжитесь со мной. Конечно, PDF-файл бесплатен. Важное примечание: PDF-файл защищен паролем. Пожалуйста свяжись со мной. Конечно, PDF-файл бесплатен.

Немецкая версия. Чтобы просмотреть PDF-файл, нажмите на изображение ниже.
Немецкая версия – Чтобы просмотреть PDF-файл, нажмите на изображение ниже.

Power-to-X – Загрузка PDF

Почему именно Xpert.Solar?

Xpert.Solar — это проект компании Xpert.Digital. У нас есть многолетний опыт поддержки и консультирования по решениям для хранения данных и оптимизации логистики, которые мы объединяем в большую сеть Xpert.Plus С Xpert.Solar мы объединяем одни и те же ноу-хау в области фотоэлектрической и возобновляемой энергии.

При желании вы также можете получить доступ к нашим обширным данным наблюдения за рынком и информации о рынке в виде PDF-файлов. Подробнее об этом здесь .

Konrad Wolfenstein

Буду рад стать вашим личным консультантом.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму ниже, или просто позвонить мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) .

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

Или запишитесь на онлайн-встречу прямо здесь (видеозвонок через Microsoft Teams)

Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein

Xpert.Digital — это промышленный центр с упором на цифровизацию, машиностроение, логистику/внутреннюю логистику и фотоэлектрическую энергетику.

С помощью нашего решения для развития бизнеса на 360° мы поддерживаем известные компании, начиная с нового бизнеса и заканчивая послепродажным обслуживанием.

Аналитика рынка, маркетинг, автоматизация маркетинга, разработка контента, PR, почтовые кампании, персонализированные социальные сети и привлечение потенциальных клиентов являются частью наших цифровых инструментов.

Дополнительную информацию можно узнать на сайте: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus