Химическое хранилище энергиииспользует электрическую энергию для преобразования веществ с низкой-энергией в вещества с высокой-энергией для хранения, тем самым обеспечивая накопление энергии. В настоящее время широко используемые технологии в области хранения химической энергии включают хранение энергии на водороде и хранение энергии на синтетическом топливе (например, метан и метанол). Эти носители информации могут использоваться непосредственно в качестве источников энергии. Таким образом, в этом отношении химическое хранение энергии фундаментально отличается от традиционных методов хранения энергии, где и входом, и выходом является электрическая энергия. Когда конечные пользователи могут напрямую использовать такие вещества, как водород или метан (например, в транспортных средствах на водородных топливных элементах, в комбинированных системах отопления и электроснабжения или в химической промышленности), эти формы накопленной энергии не нужно преобразовывать обратно в электрическую энергию в энергосистеме, тем самым повышая эффективность всей системы использования энергии. Этот метод прямого использования эффективно преобразует традиционное хранение «вторичной энергии» в более эффективную модель хранения «третичной энергии». Таким образом, химическое хранение энергии часто является важнейшим звеном в процессе преобразования энергии, предлагая такие преимущества, как высокая плотность энергии, длительное время хранения и гибкий масштаб, что делает его пригодным для долгосрочного-крупномасштабного хранения энергии-. Кроме того, для хранения химической энергии можно использовать существующую энергетическую инфраструктуру, такую как газопроводы и хранилища сжиженного топлива, что снижает затраты на развертывание. Таким образом, химическое хранение энергии имеет огромный потенциал для развития подключения к возобновляемым источникам энергии, промышленного спроса на тепло и транспорта, особенно в решении проблемы нестабильности возобновляемой энергии.
Водородное хранилище энергии
Хранение водородной энергии — это технология, которая преобразует электрическую энергию в водород для хранения. Его суть заключается в производстве водорода посредством электролиза воды или других химических процессов, а также высвобождении энергии, когда это необходимо, с помощью топливных элементов или прямого сгорания. Водород, как чистый вторичный источник энергии, отличается высокой плотностью энергии и нулевым выбросом углекислого газа и широко используется в транспорте, промышленности и хранении энергии. Ключевые проблемы технологии хранения водорода заключаются в эффективном производстве, хранении и транспортировке водорода. В настоящее время основные методы хранения водорода включают хранение водорода под высоким-давлением, хранение криогенного жидкого водорода и хранение водорода в-твердом состоянии (например, хранение водорода в металлогидридах). Хотя системы хранения водорода относительно дороги, с учетом технологических достижений, особенно развития технологий экологически чистого производства водорода, хранение энергии на водороде считается одним из важных решений для достижения глубокой декарбонизации и стимулирования преобразования энергии в будущем, особенно подходящим для крупномасштабных, долгосрочных-хранилищ энергии и тяжелых-транспортных приложений.
Синтетическое топливо для хранения энергии
Хранилища синтетического топлива используют электроэнергию для производства химического топлива (например, синтетического природного газа и синтетического жидкого топлива) для долгосрочного-хранения энергии. Эта технология обычно включает электролиз воды для получения водорода, который затем объединяется с диоксидом углерода для синтеза углеводородов, таких как метан, метанол или синтетическое дизельное топливо. Это синтетическое топливо можно хранить и транспортировать, а при необходимости преобразовывать в электрическую или механическую энергию посредством сгорания или в топливных элементах. Преимущество хранения синтетического топлива заключается в его совместимости с существующей энергетической инфраструктурой, такой как существующие газопроводы, системы хранения и распределения жидкого топлива, что делает его пригодным для долгосрочного-крупномасштабного-хранилища энергии. Кроме того, синтетическое топливо может служить дополнением к пиковому-выработке энергии из возобновляемых источников, помогая сбалансировать энергосистему. Хотя синтетическое топливо имеет более низкую общую эффективность и более высокие затраты, с ростом доступности возобновляемых источников энергии и развитием технологий улавливания и использования углерода ожидается, что хранение синтетического топлива станет важным компонентом будущих низко-энергетических систем.