RP-Energie-Lexikon - газ RE, вітровий газ, сонячний газ, накопичувальний газ, електроліз, метанація, природний газ,

Визначення: легкозаймистий газ, який отримують із відновлюваних джерел за допомогою електричної енергії

Більш конкретні терміни: вітровий газ, сонячний газ, біогаз

Оригінальне створення: 23.08.2011; остання зміна: 14.03.2020

Існують технічні методи отримання легкозаймистих газів, таких як метан або водень, за допомогою електричної енергії, замість вилучення їх з природи у вигляді викопного палива, такого як природний газ. Зокрема, газоподібний водень може утворюватися електролізом води. Метан також може бути отриманий з цього шляхом метанування. Якщо електрична енергія для електролізу надходить від відновлюваних джерел (наприклад, від енергії вітру або сонячної енергії), вироблений водень і отриманий з нього метан позначаються як газ ЕЕ, де ЕЕ означає поновлювані джерела енергії, іноді також як е- Газ. Якщо використовується електроенергія від вітрогенераторів, то також говориться про вітровий газ, у випадку сонячної енергії сонячного газу.

Також часто вживається термін "Потужність до газу" (загальніше "Потужність до X"), внаслідок чого "Потужність" позначається дещо неточно для електричної енергії, а не для енергії. У статті про енергію до газу детальніше пояснюється, як можна використовувати цю концепцію.

Таке видобуток газу особливо цікаве з точки зору можливого зберігання, тобто для розширення накопичення енергії. Ось чому говорять про накопичувальний газ.

Виробництво водню електролізом

Електрична енергія може бути використана для отримання водню в електролізній установці (електролізер). Апарат електролізу (часто акумулятор від багатьох електролізерів) живиться постійним струмом на низькому рівні напруги, який, можливо, отримується від змінного струму або трифазного струму через перетворювач.

Ефективність електролізу може становити понад 80%, але існує компроміс між ефективністю та системними витратами: Більша пропускна здатність енергії при роботі з максимально можливою інтенсивністю струму означає, що прикладена напруга трохи вище, що зменшує ефективність. Це врахування зумовлює досить низький ступінь ефективності, особливо коли електролізер досягає лише відносно мало годин повного навантаження на рік, наприклад Б. якщо він має лише переробляти тимчасово утворену надлишкову електроенергію. У таких випадках ефективність 70% є більш реальною.

Стаття про електроліз пояснює подальші технічні деталі.

Подача водню в мережу природного газу

Вироблений водень може подаватися в мережу природного газу в обмежених кількостях, щоб його можна було споживати в іншому місці разом із природним газом, і не потрібна окрема воднева інфраструктура. Однак недоліком тут є значно нижча об'ємна густина енергії водню:

Лічильники газу реєструють об’єм газу, який пройшов. При змінній частці водню це означає, що фактично відповідну кількість енергії більше не можна визначити з обсягу. Ось чому вміст водню повинен залишатися обмеженим до декількох відсотків.
Якщо вміст водню вищий, деякі споживачі можуть зіткнутися з технічними проблемами через змінені властивості газу (наприклад, зміна вимог до повітря для згоряння).
Знижена щільність енергії також призводить до зменшення транспортної ємності та ємності об'єктів.

Виробництво метану

Згаданих проблем з воднем можна уникнути, виробляючи метан (CH4) з водню (H2) та вуглекислого газу (CO2) або також окису вуглецю (CO). Таке каталітичне метанування може бути можливим у промислових масштабах, але воно пов'язане з подальшими втратами енергії близько 14%. Це означає, що в поєднанні з електролізом (див. Вище) загальна ефективність може становити приблизно 60%. Майбутні системи, в яких високотемпературний електроліз робить відпрацьоване тепло від метанації можливим, можуть досягти ефективності понад 80%.

Однак отриманий метан з РЕ буде порівнянним із високоякісним природним газом і може використовуватися з ним без обмежень. Це можна назвати синтетичним природним газом або штучним природним газом.

Поки що цей варіант не застосовувався, оскільки метан ВДЕ був би набагато дорожчим, ніж природний газ.

Виробництво чадного газу

В даний час проводяться дослідження процесів, за допомогою яких оксид вуглецю (СО) може утворюватися з вуглекислого газу (СО2) за допомогою електричної енергії, а саме в плазмі, яка утворюється в результаті електричного газового розряду. Продемонстровано ефективність роботи приблизно до 60%, і подальші дослідження можуть призвести до ще більшої ефективності. З утворюється окису вуглецю в хімічних реакціях таких. Б. Отримують паливо.

Цікавим при такому підході є те, що електроліз не проводиться, що також усуває його недоліки (зокрема, щодо витрат та обмеженої щільності потужності). Такі процеси також можуть бути придатними для використання тимчасових надлишків електричної енергії через зберігання хімічних речовин.

Порівняння з біогазом

Відновлюваний газ з електричної енергії також можна розглядати як альтернативу біогазу (який, до речі, також в принципі заслуговує на марку "газ RE"). В обох випадках метан по суті отримують з відновлюваних джерел енергії. При порівнянні цих методів, газ РЕ має велику перевагу з точки зору продуктивності площі. B. система з фотоелектриками, електролізом водню та метанацією (при однакових кількостях енергії) буде набагато нижчою, ніж у системі біогазу, оскільки зв'язування сонячної енергії в рослинах енергетично досить неефективне - набагато менш ефективне, ніж виробництво електроенергії за допомогою фотоелектричних систем. Крім того, уникаються значні екологічні недоліки біогазу (наприклад, наслідки непрямих змін землекористування та часто відбуваються ковзання метану). З іншого боку, до цього часу витрати на газ з ВДЕ були значно вищими, особливо якщо використовується не лише короткочасний надлишок електроенергії, але спеціально побудовані фотоелектричні системи для виробництва ВД газу. Поки сумнівно, чи витрати на фотоелектрику та електроліз впадуть у довгостроковій перспективі до такої міри, що економічне порівняння буде принципово іншим.

Запитання та коментарі читачів

Тут ви можете запропонувати запитання та коментарі для публікації та відповіді. Автор RP-Energie-Lexikon прийме рішення про прийняття за певними критеріями. По суті, справа в тому, що справа представляє широкий інтерес.

Якщо ви отримаєте тут допомогу, ви можете повернути послугу пожертвою, за допомогою якої ви підтримаєте подальший розвиток енергетичного словника.

Захист даних: Будь ласка, не вводьте тут жодних особистих даних. Ми все одно не публікували б їх і незабаром видалили б. Дивіться також нашу політику конфіденційності.

Якщо ви хочете отримати особистий відгук або пораду від автора, напишіть йому електронною поштою.

Подаючи заявку, ви даєте згоду на публікацію своїх записів тут відповідно до наших правил.

література

[1]	Дослідження "Енергоекономічна та екологічна оцінка пропозиції вітрового газу", проведене Інститутом вітроенергетики та технологій енергетичних систем Фраунгофера (IWES) від імені Greenpeace Energy

Якщо вам подобається цей веб-сайт, повідомте про це своїм друзям та колегам - e. Б. через соціальні мережі, натиснувши тут:

Ці кнопки спільного доступу налаштовані на захист даних!

Код для посилань на інших веб-сайтах

Якщо ви хочете розмістити посилання на цю статтю в іншому місці (наприклад, на вашому веб-сайті, у соціальних мережах, на дискусійних форумах або у Вікіпедії), ви можете знайти код тут. Такі посилання можуть, наприклад, В. бути дуже корисним для пояснень слів.

HTML посилання на цю статтю:

З попереднім переглядом зображення (див. Вікно безпосередньо над цим):

Якщо ви вважаєте за доцільне розмістити посилання у Вікіпедії, напр. B. у розділі "== Веб-посилання ==":

Останні статті з блогу RP Energy:

2020-09-29: Новий посібник з систем вентиляції та кондиціонування та очищувачів повітря
2020-05-04: Дворідкий реактор: новий чудо-реактор для світлого майбутнього атомної енергетики?
2020-04-21: Технічні проблеми з надсиланням бюлетеня
2020-04-18: Оцифровка та потокове передавання відео: ніде не так шкідливий для клімату, як стверджується
2020-03-23: Як мені перевірити інформацію на надійність?
2020-02-10: заклик Грети Тунберг до пробудження розуму
2020-01-27: Чи робить торгівля викидами німецьке поступове припинення вугілля неефективним для захисту клімату?
2019-12-30: Збережіть Terrapower або NuScale відродження атомної енергетики?
2019-11-22: Дослідження природного газу групи Energy Watch: Природний газ значно шкідливіший для клімату, ніж очікувалося
2019-10-21: Автомобілі на паливних елементах: краще рішення, ніж акумуляторні електромобілі?

Ви можете регулярно отримувати такі статті, як інформаційні бюлетені!