Накопичення енергії Power-to-X

Опубліковано: 21 квітня 2021 р. / Оновлено: 21 серпня 2024 р. – Автор: Konrad Wolfenstein

Power-to-X, ключова технологія для гнучких рішень для зберігання даних

Гнучке накопичення енергії Power-to-X – Зображення: Xpert.Digital

Що таке Power-to-X?

Power-to-X – це ключова технологія для гнучких рішень для накопичення енергії. Power-to-X стосується всіх технологій, які перетворюють відновлювані джерела енергії або надлишок електроенергії на накопичувачі енергії. Також поширені терміни P2X та P2Y (PtX/PtY). P позначає тимчасовий надлишок, що перевищує попит, а X або Y представляє форму енергії або цільове використання, для якого перетворюється електрична енергія.

Для переведення всієї системи енергопостачання на 100% відновлювані джерела енергії в рамках декарбонізації, необхідної для захисту клімату, необхідні технології power-to-X через коливання певних відновлюваних джерел енергії, а також для постачання енергії в секторах опалення та мобільності. Це пояснюється тим, що з подальшим зростанням частки відновлюваних джерел енергії в майбутньому будуть періоди, коли попит перевищуватиме попит, а в періоди низького виробництва енергії вітру та сонця для задоволення попиту доведеться втручатися системам накопичення енергії.

Мета декарбонізації полягає в трансформації економіки в бік постійного скорочення викидів вуглецю. Вуглець зустрічається в природі як у чистому вигляді в алмазах, графіті та хаоїті, так і хімічно зв'язаний у вигляді карбідів, карбонатів, вуглекислого газу, нафти, природного газу та вугілля. Довгострокова екологічна мета — створення енергоспоживаючої економіки без викидів вуглецю.

Класифікація технологій Power-to-X за формою енергії

• Перетворення енергії на газ
  (Power-to-Gas, PtG) – це технологія, яка використовує електроліз води та електроенергію для виробництва паливного газу. Цей паливний газ (водень, аміак, метан) можна зберігати для подальшого використання. Серед інших застосувань, його можна використовувати в транспортному секторі як паливо для виробництва енергії (особливо як паливо для суден та літаків), як хімічну сировину (зазвичай її називають перетворенням енергії на хімікати) або зберігати в газовій інфраструктурі для подальшого перетворення на електроенергію на газових електростанціях.

• Теплова енергія (PtH)
  – це виробництво тепла з використанням електричної енергії. Це може бути зроблено за допомогою електричних котлів або теплових насосів.

• Перетворення електроенергії на рідке паливо (PtL)
  стосується перетворення електроенергії на рідке паливо. Процес PtL являє собою серію різних підпроцесів. Хоча цей метод ще не використовується в промислових масштабах, він потенційно дозволяє постачати паливо з відновлюваної електроенергії для секторів, які не можуть обійтися без рідкого палива (таких як авіація). Окрім енергії та води, CO2 є третім важливим ресурсом для процесу PtL.

Класифікація технологій Power-to-X відповідно до їх цільового призначення

• Перетворення енергії на аміак:
  Процес перетворення енергії на аміак спрямований на те, щоб зробити енергію з відновлюваних джерел енергії придатною для транспортування та зберігання шляхом хімічного зберігання енергії у формі аміаку. Цю енергію потім можна знову вивільнити, використовуючи аміак безпосередньо як безвуглецеве паливо або як постачальник водню.

• Перетворення електроенергії
  на хімічну речовину стосується процесу, в якому надлишок електроенергії з відновлюваних джерел енергії використовується для виробництва хімічної сировини шляхом електролізу води та подальших етапів.

• Перетворення енергії на паливо
  загалом стосується виробництва синтетичного палива на основі електроенергії, так званого електронного палива, для транспортного сектору. Цей термін є збірним поняттям для різних шляхів перетворення енергії на газ та енергії на рідину, в яких електрична енергія з відновлюваних джерел використовується для виробництва або паливних газів на основі електроенергії, або рідкого палива.

• енергію (Power-to-Power)
  стосується акумуляторної електростанції, в якій електрична енергія може тимчасово зберігатися під час виробництва електроенергії та виробництва електроенергії. Залежно від типу електростанції, акумуляторні електростанції перетворюють електричну енергію на потенційну енергію (гравітаційну потенційну енергію), кінетичну енергію, хімічну енергію або теплову енергію, яка зберігається в цій формі протягом певного періоду та перетворюється назад на електричну енергію за потреби.

• Енергія до білка:
  Білки для їжі можна виробляти шляхом комбінації біосинтезу та електрохімічних процесів. Це включає виробництво білків з хімічних вихідних матеріалів вуглецю, кисню, азоту та водню.

• Перетворення енергії на синтез-газ:
  синтез-газ з повітря та електроенергії. Окислений вуглець (CO2) можна отримати з навколишнього повітря або, більш концентровано, з димового газу за допомогою амінного очищення, який потім можна перетворити на метан у процесі Сабатьє.

Пов'язано з цим:

• Сонячні навіси з накопичувачами енергії як сонячні зарядні станції для електромобілів
• Зберігання енергії
• Відновлювані джерела енергії: тепер все залежить від систем накопичення енергії

Кількість електростанцій Power-to-X у Німеччині

Кількість електростанцій Power-to-X у Німеччині – Зображення: Xpert.Digital

у 2020 році працювало . Кілька електростанцій було введено в експлуатацію у 2019 році. Термін Power-to-X описує перетворення електроенергії з відновлюваних джерел енергії, наприклад, на водень («електроліз води») і, за необхідності, далі на метан («метанізація»). Отриманий газ потім може подаватися в мережу природного газу та зберігатися там.

Глобальне споживання первинної енергії за джерелами енергії

Глобальне споживання первинної енергії за джерелами енергії – Зображення: Xpert.Digital

Кількість електростанцій Power-to-X за типом у Німеччині

Кількість електростанцій Power-to-X за типом у Німеччині – Зображення: Xpert.Digital

у 2020 році (станом на листопад 2020 року) було нараховано проектів . З них 23 заводи перебували на стадії планування. Деякі проекти вже припинено, наприклад, воднева заправна станція в Гамбурзі. Термін «power-to-X» описує перетворення електроенергії з відновлюваних джерел енергії на водень (електроліз води) і, за необхідності, далі на метан (метанізація). Отриманий газ потім може подаватися в мережу природного газу та зберігатися там (power-to-gas).

Кількість заводів Power-to-X за кінцевим продуктом у Німеччині

Кількість заводів Power-to-X за кінцевим продуктом у Німеччині – Зображення: Xpert.Digital

У Німеччині у 2020 році працювало загалом 16 електростанцій Power-to-X, водень як кінцевий продукт (станом на листопад 2020 року). Термін Power-to-X описує перетворення електроенергії з відновлюваних джерел енергії на водень («електроліз води») і, за необхідності, далі на метан («метанізація»). Отриманий газ потім може подаватися в мережу природного газу та зберігатися там («Power-to-Gas»).

Power-to-X

Важливе зауваження: PDF-файл захищено паролем. Будь ласка, зв’яжіться зі мною. PDF-файл, звичайно, безкоштовний
.

Німецька версія – Щоб переглянути PDF-файл, натисніть на зображення нижче
.

Power-to-X – Завантажити PDF

Чому Xpert.Solar?

Xpert.Solar – це проект Xpert.Digital. Ми маємо багаторічний досвід у підтримці та консалтингу складських рішень та оптимізації логістики, які ми об'єднуємо під Xpert.Plus у велику мережу. З Xpert.Solar ми поєднуємо той самий досвід у галузі фотоелектричної енергетики та відновлюваних джерел енергії.

За бажанням, ви також можете отримати доступ до наших розширених даних маркетингових досліджень та ринкової аналітики у форматі PDF. Дізнайтеся більше .

Konrad Wolfenstein

Я буду радий служити вашим особистим консультантом.

Ви можете зв'язатися зі мною, заповнивши контактну форму нижче, або просто зателефонувавши мені за номером +49 89 89 674 804 (Мюнхен) .

Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проєкту.

Або запишіться на онлайн-зустріч прямо тут (відеодзвінок через Microsoft Teams)

Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein

Xpert.Digital – це галузевий центр, що спеціалізується на цифровізації, машинобудуванні, логістиці/інтралогістиці та фотоелектричній енергетиці.

Завдяки нашому комплексному рішенню для розвитку бізнесу на 360° ми підтримуємо відомі компанії, починаючи від нового бізнесу і закінчуючи післяпродажним обслуговуванням.

Ринкова аналітика, маркетинг, автоматизація маркетингу, розробка контенту, PR, поштові кампанії, персоналізовані соціальні мережі та підтримка лідів – це частина наших цифрових інструментів.

Більше інформації можна знайти за адресами: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus