RP-Energie-Lexikon - RE газ, вятър, слънчев газ, газ за съхранение, електролиза, метаниране, природен газ,

Определение: запалим газ, който се получава от възобновяеми източници с помощта на електрическа енергия

По-конкретни термини: вятърен газ, слънчев газ, биогаз

Оригинално създаване: 23.08.2011; последна промяна: 14.03.2020

Съществуват технически методи за получаване на запалими газове като метан или водород с помощта на електрическа енергия, вместо да се извличат от природата като изкопаеми горива като природния газ. По-специално, газообразният водород може да се получи чрез електролиза на водата. Метанът също може да бъде получен от това чрез метаниране. Ако електрическата енергия за електролизата идва от възобновяеми източници (напр. От вятърна енергия или слънчева енергия), произведеният водород и метанът, получен от него, се наричат ЕЕ газ, като ЕЕ означава възобновяема енергия, понякога също като e- Газ. Ако се използва електричество от вятърни турбини, се говори и за вятърни газове, в случай на слънчева енергия от слънчев газ.

Терминът „мощност към газ“ (по-общо „мощност към X“) също често се използва, при което „мощност“ е донякъде неточно за електрическата енергия, а не за мощността. Статията за Power to Gas обяснява по-подробно възможностите за използване на тази концепция.

Такова производство на газ е особено интересно от гледна точка на възможно съхранение, т.е. за разширяване на съхранението на енергия. Ето защо се говори за газ за съхранение.

Производство на водород чрез електролиза

Електрическата енергия може да се използва за генериране на водород в електролиза (електролизатор). Апаратът за електролиза (често батерия от много електролизатори) се захранва с постоянен ток при ниско напрежение, което е възможно да се получи от променлив ток или трифазен ток чрез преобразувател.

Ефективността на електролизата може да бъде над 80%, но има компромис между ефективността и системните разходи: По-високата енергийна производителност чрез работа с възможно най-висок интензитет на тока води до малко по-високо приложеното напрежение, което намалява ефективността. Това съображение налага доста по-ниска степен на ефективност, особено когато електролизаторът постига само относително малко часове пълно натоварване годишно, напр. Б. ако трябва само да рециклира временно генерираната излишна електрическа енергия. В такива случаи ефективността от 70% е по-реалистична.

Допълнителни технически подробности са обяснени в статията за електролизата.

Подаване на водород в мрежата за природен газ

Полученият водород може да се подава в мрежата за природен газ в ограничени количества, така че да може да се използва другаде заедно с природния газ и не се изисква отделна водородна инфраструктура. Недостатъкът тук обаче е значително по-ниската обемна енергийна плътност на водорода:

Газомерите отчитат обема газ, който е преминал. При променлив дял на водорода това означава, че действително съответното количество енергия вече не може да се определи от обема. Ето защо съдържанието на водород трябва да остане ограничено до няколко процента.
С по-високо съдържание на водород някои потребители могат да получат технически проблеми поради променените свойства на газа (например променени изисквания за въздух за горене).
Намалената енергийна плътност също води до намален транспортен капацитет и капацитет за съхранение на съоръженията.

Производство на метан

Споменатите проблеми с водорода могат да бъдат избегнати чрез производството на метан (CH4) от водород (H2) и въглероден диоксид (CO2) или въглероден оксид (CO). Това каталитично метаниране би било възможно в промишлен мащаб, но е свързано с допълнителни енергийни загуби от около 14%. Това означава, че в комбинация с електролиза (виж по-горе) би била възможна обща ефективност от около 60%. Бъдещите системи, при които високотемпературната електролиза прави отпадъчната топлина от метаниране използваема, биха могли да постигнат ефективност над 80%.

Тогава полученият ВЕ метан би бил сравним с висококачествен природен газ и би могъл да се използва с него без ограничения. Може да се нарече синтетичен природен газ или изкуствен природен газ.

Досега тази опция не е била използвана, тъй като метанът от ВЕ би бил много по-скъп от природния газ.

Производство на въглероден оксид

В момента се извършват изследвания на процеси, при които въглеродният окис (CO) може да се генерира от въглероден диоксид (CO2) с помощта на електрическа енергия, а именно в плазма, която се създава от електрически разряд на газ. Доказана е ефективност до около 60% и по-нататъшните изследвания могат да доведат до още по-висока ефективност. От генерирания въглероден окис при химични реакции такива. Б. Получават се горива.

Това, което би било интересно при този подход, е, че не се извършва електролиза, което също елиминира недостатъците му (по-специално по отношение на разходите и ограничената плътност на мощността). Такива процеси могат да бъдат подходящи и за оползотворяване на временни излишъци от електрическа енергия чрез съхранение на химикали.

Сравнение с биогаз

ЕЕ газът от електрическа енергия може да се разглежда и като алтернатива на биогаза (който между другото също заслужава етикета „EE газ“ по принцип). И в двата случая метанът се получава главно от възобновяема енергия. Когато се сравняват тези методи, RE газ има голямо предимство по отношение на производителността на площта. Б. система с фотоволтаици, водородна електролиза и метанизация би била (за същите количества енергия) много по-ниска от тази на системата за биогаз, тъй като свързването на слънчевата енергия в растенията е доста неефективно по отношение на енергията - много по-малко ефективно от производството на електроенергия с фотоволтаици. Освен това се избягват значителни екологични недостатъци на биогаза (напр. Ефекти от непреки промени в земеползването и често случващото се изтичане на метан). От друга страна, досега разходите за възобновяем газ са значително по-високи, особено ако се използва не само краткосрочен излишък на електроенергия, но и фотоволтаични системи са изградени специално за генериране на възобновяем газ. Дали разходите за фотоволтаици и електролиза ще паднат в дългосрочен план до такава степен, че икономическото сравнение е коренно различно, все още е съмнително.

Въпроси и коментари от читатели

Тук можете да предложите въпроси и коментари за публикуване и отговор. Авторът на RP-Energie-Lexikon ще вземе решение за приемането според определени критерии. По същество въпросът е, че въпросът е от широк интерес.

Ако получите помощ тук, може да искате да върнете услугата с дарение, с което подкрепяте по-нататъшното развитие на енергийния речник.

Защита на данните: Моля, не въвеждайте тук никакви лични данни. И без това не бихме ги публикували и скоро щяхме да ги изтрием. Вижте и нашата политика за поверителност.

Ако искате лична обратна връзка или съвет от автора, моля, пишете му по имейл.

С изпращането си давате съгласието си да публикувате вашите записи тук в съответствие с нашите правила.

литература

[1]	Проучване "Енергийно-икономическа и екологична оценка на предложението за вятърни газове", проведено от Института за вятърна енергия и технологии на енергийната система на Фраунхофер (IWES) от името на Greenpeace Energy

Ако харесвате този уебсайт, моля, уведомете вашите приятели и колеги - д. Б. чрез социалните медии, като кликнете тук:

Тези бутони за споделяне са настроени по начин, удобен за защита на данните!

Код за връзки на други уебсайтове

Ако искате да публикувате връзка към тази статия другаде (например на вашия уебсайт, социални медии, дискусионни форуми или в Уикипедия), можете да намерите кода тук. Такива връзки могат да бъдат Б. бъдете много полезни за обяснения на думи.

HTML връзка към тази статия:

С изображение за предварителен преглед (вижте полето точно над това):

Ако смятате за подходящо да поставите линк в Уикипедия, напр. Б. под "== Уеб връзки ==":

Последните статии от блога RP Energy:

2020-09-29: Ново ръководство за вентилационни и климатични системи и пречистватели на въздуха
2020-05-04: Двуфлуидният реактор: новият реактор-чудо за светло бъдеще на ядрената енергетика?
2020-04-21: Технически проблеми с изпращането на бюлетина
2020-04-18: Дигитализация и видео стрийминг: никъде не е толкова вредно за климата, както се твърди
2020-03-23: Как да проверя информацията за надеждност?
2020-02-10: Призивът за събуждане на Грета Тунберг да разсъждава
2020-01-27: Прави ли търговията с емисии немското премахване на въглищата неефективно за опазване на климата?
2019-12-30: Запазете Terrapower или NuScale възраждането на ядрената енергия?
2019-11-22: Проучване на природния газ от групата Energy Watch: Природният газ е значително по-вреден за климата от очакваното
2019-10-21: Автомобили с горивни клетки: по-доброто решение от акумулаторните електрически автомобили?

Можете редовно да получавате такива статии като бюлетини!