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Power-to-X储能


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发表于:2021年4月21日 /更新,发表于:2024年8月21日 - 作者: Konrad Wolfenstein

Power-to-X,灵活存储解决方案的关键技术

灵活的储能 Power-to-X - 图片:Xpert.Digital

灵活的储能 Power-to-X – 图片:Xpert.Digital

什么是 X 的力量?

Power-to-X,灵活存储解决方案的关键技术。 Power-to-X是指所有将可再生能源或剩余电力转化为相应电力存储系统的技术。 P2X 或 P2Y (PtX/PtY) 名称也很常见。 P表示高于需求的暂时盈余,X或Y表示能量的形式或电能转换成的目的。

为了将整个能源供应系统转换为 100% 可再生能源,作为气候保护原因所需的脱碳的一部分,由于某些可再生能源的波动,需要使用 Power-to-X 技术来供应热力和交通部门。原因在于,随着可再生能源占比不断增加,未来将有几个小时出现上网电量超过需求的情况,而当风电和太阳能发电疲软时,储能系统将不得不介入以满足需求。要求。

脱碳或去碳化的目的是将经济转变为持续减少碳排放。它天然存在于金刚石、石墨或钙钛矿中,也以碳化物、碳酸盐、二氧化碳、石油、天然气和煤的形式化学结合。长期的生态目标是创建无碳的能源利用经济(经济)。

Power-toX技术按能源形态划分

  • 电转气 (PtG)
    电转气(PtG 或 P2G)是一种利用水电解和电流产生燃气的技术。这种燃气(氢气、氨气、甲烷)可以储存起来供以后使用。除其他外,它可以以电力转化为燃料的形式用于运输(特别是作为船舶和飞机的燃料),用作化学原料(通常称为电力转化为化学品)或临时储存在天然气基础设施中,以便稍后在天然气发电厂中重新转换为电力。
  • 电热发电 (PtH)
    电热发电(PtH 或 P2H)是指利用电能产生热量。这可以使用电锅炉和热泵来完成。
  • 电能转化为液体 (PtL)
    术语“电能转化为液体”(PtL 或 P2L)是指将电流转化为液体燃料。 PtL 流程是一系列不同的子流程。该过程尚未大规模使用,但有可能为那些离不开液体燃料的部门(例如航空)提供可再生电力燃料。除了能源和水之外,二氧化碳是 PtL 过程的第三个重要输入因素。

根据预期用途对 Power-to-X 技术进行分类

  • 电转氨 电
    转氨过程旨在通过以氨的形式化学储存能量,使可再生能源的能量可运输并能够储存。通过直接使用氨作为无碳燃料或作为氢供应商,可以再次释放能量。
  • 电力制化学品
    电力制化学品是指利用可再生能源的多余电能,通过水电解和其他下游步骤生产化学原料的过程。
  • 电力转燃料
    电力转燃料通常是指为运输部门生产基于电力的合成燃料,即所谓的电子燃料。该术语是各种电转气和电转液路径的统称,其中来自可再生能源的电能用于生产基于电力的燃气或液体燃料。
  • Power-to-Power
    Power-to-Power是指可以暂时储存电能的储能发电厂,作为电能技术和发电的一部分。根据发电厂的类型,储能发电厂将电能转换为势能(位置能)、动能、化学能或热能,并以这种形式存储一段时间,然后再转换回电能必要时。
  • 能量转化为蛋白质
    食品用蛋白质可以通过生物合成和电化学过程的组合来生产。换句话说,生产蛋白质的化学原料是碳、氧、氮和氢。
  • 电力转化为合成气
    来自空气和电力的合成气。使用胺洗涤,可以从环境空气中或更集中地从烟道气中获得氧化碳 (CO2),这些氧化碳可以在萨巴蒂尔工艺中转化为甲烷。

 

适合:

  • 带蓄电功能的太阳能车棚作为电动汽车的太阳能充电站
  • 储能
  • 可再生能源:现在一切都与储能系统有关

 

德国 Power-to-X 系统的数量

德国 Power-to-X 系统的数量 - 图片:Xpert.Digital

德国 Power-to-X 系统的数量 – 图片:Xpert.Digital

(截至2020年11月),德国共有特别是在2019年,一些设施开始运行。术语“幂to-x”描述了可再生能量的电力转化,例如,在氢(“水电解”)中,并在必要时进一步转化为甲烷(“甲烷化”)。然后可以将所得的气体馈入天然气网络并存储在那里。

全球一次能源消费量(按能源来源)

按能源来源划分的全球一次能源消耗 - 图片:Xpert.Digital

按能源来源划分的全球一次能源消耗 – 图片:Xpert.Digital

德国按系统类型划分的 Power-to-X 系统数量

德国按系统类型划分的 Power-to-X 系统数量 - 图片:Xpert.Digital

德国按系统类型划分的 Power-to-X 系统数量 – 图片:Xpert.Digital

2020年(截至2020年11月)项目计划了23种植物。一些项目已经停止,例如汉堡的氢气厂。术语“幂to-x”描述了可再生能量的电力转化,例如,在氢(“水电解”)中,并在必要时进一步转化为甲烷(“甲烷化”)。然后可以将所得的气体馈入天然气网络并将其存储在那里(“电力到气体”)。

德国按最终产品划分的 Power-to-X 系统数量

德国最终产品的 Power-to-X 系统数量 - 图片:Xpert.Digital

德国最终产品的 Power-to-X 系统数量 – 图片:Xpert.Digital

在2020年,德国共有16个Power-to-X系统,其最终产物为氢(截至2020年11月)。术语“幂to-x”描述了可再生能量的电力转化,例如,在氢(“水电解”)中,并在必要时进一步转化为甲烷(“甲烷化”)。然后可以将所得的气体馈入天然气网络并将其存储在那里(“电力到气体”)。

给 X 供电

重要提示:PDF 受密码保护。请联系我。当然,PDF 是免费的。
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德语版本 – 要查看 PDF,请单击下面的图片。
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Power-to-X - PDF 下载

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