Четвер, 16 вересня 2021

Актуальне

Відсутність новин - теж хороша новина

Технологія перетворення електрики на газ

Виробництво водню за допомогою енергії вітру вже сьогодні може бути комерційно вигідним.

Досі вважалося, що ця екологічно чиста технологія перетворення електрики в газ не може приносити прибуток. Економісти з Технічного університету Мюнхена (TUM), Університету Мангейма і Стенфордського університету на основі даних по ринках Німеччини і Техасу описали, як гнучкі виробничі схеми могли б зробити цю технологію ключовим компонентом у перетворенні енергетичної системи.


Виробництво добрив, теплоносії для електростанцій, паливні елементи для автомобілів: ось варіанти використання універсального газу - водню. Сьогодні велика частина водню для промислового застосування проводиться з використанням викопного палива, насамперед природного газу та вугілля.


Однак, в екологічно чистій енергетичній системі водень може відігравати іншу роль - середовища для зберігання та засоби врівноваження розподільних енергомереж; надлишкова енергія вітру та сонячна енергія може бути використана для виробництва водню шляхом електролізу води. Цей процес відомий як перетворення електрики в газ. водень може відшкодувати енергію пізніше, наприклад, виробляючи електрику і тепло в паливних елементах при підмішуванні водню в трубопроводи з натуральним газом або при перетворенні в синтетичний газ.

Ця технологія, тим не менш, завжди вважалася неконкурентоспроможною. Гюнтер Гленк, завідувач кафедри управлінського обліку в Технічному університеті Мюнхена, і професор Стефан Райхельштейн, дослідник з Мангеймського і Стенфордського університетів, в даний час завершили аналіз, який продемонстрував реальність і вигоди виробництва водню з нульовим викидом шкідливих речовин. Їх дослідження, опубліковані в знаменитому журналі Nature Energy, показують, що в поточній ситуації на ринках Німеччини і Техасу один фактор має виняткове значення.

Концепція вимагає обладнання, яке можна використовувати як для подачі енергії в мережу, так і для виробництва водню. Такі комбіновані системи, які ще широко не використовуються, повинні оптимально реагувати на значні коливання вироблення енергії вітру і цін на ринках електроенергії. "Оператор може прийняти рішення в будь-який час продавати енергію або перетворювати її", - пояснює Стефан Райхельштейн.

У Німеччині та Техасі такі установки могли б вже (до певних обсягів випуску продукції) виробляти водень за цінами, конкурентоспроможними з установками, що працюють на викопному паливі. Однак, у Німеччині, доведеться платити встановлену урядом ціну за виробництво електроенергію, замість того, щоб живити цією електрикою мережу.


За словами Райхельштейна "ці пристрої вже можуть бути прибутковими для середнього і малого рівня виробництва". Виробництво в таких обсягах можна використовувати в металообробній або електронній промисловості, наприклад, для живлення парку електропогрузчиков на заводах. Економісти прогнозують, що до 2030 року цей процес буде також конкурентоспроможним і у великому виробництві, наприклад, на нафтопереробних заводах, при виробництві аміаку, за умови, що витрати на перетворення енергії вітру і ціни на електроліт збережуть тенденцію до зниження, що спостерігалося в останні роки. "Також можливе використання в паливних елементах для вантажних автомобілів і суден", - стверджує Гленк.

Модель економістів пропонує перспективну схему планування промислової та енергетичної політики. Вона може враховувати багато різних факторів, таких як виплати за викид вуглецю, дозволяє розраховувати оптимальні розміри двох підсистем. Вона застосовна і в інших країнах і регіонах.

"Дана технологія перетворення електрики в газ дозволяє створювати нові бізнес- моделі для різних галузей виробництва, - заявляє Гленк. - Енергетичні установки можуть стати постачальниками водню для потреб промисловості. Водночас промисловці можуть стати учасниками децентралізованого виробництва електроенергії за допомогою власних комбінованих потужностей. Таким чином, ми можемо розробити екологічно безпечну і розумну інфраструктуру, яка оптимально пов 'язує енергетику, виробництво і транспорт ".

Найпопулярніше на сайті