طاقة إلى غاز

تحويل الطاقة الكهربية إلى الهيدروجين

علاوةً على ذلك، في فرنسا ، يهدف شركة MINERVE من AFUL Chantrerie (اتحاد اتحاد المرافق المحلية) إلى تعزيز تطوير حلول الطاقة للمستقبل مع الممثلين المنتخبين والشركات والمجتمع المدني بشكل عام. يهدف المشروع إلى تجربة مختلف المفاعلات والمحفزات. الفكرة هي إمكانية استرداد الميثان الاصطناعي الذي تنتجه MINERVE (0.6 Nm3 / h من CH4) كوقود CNG ، والذي يستعمل في غلايات المرجل بمصنع AFUL Chantrerie . وتم تصميم التركيب وبنائه من قبلشركة SME Top Industrie الفرنسية ، بدعم من Leaf. في نوفمبر 2017 حققت الأداء المتوقع 93.3٪ من الميثان CH4. تم دعم هذا المشروع من قبل ADEME ومنطقة ERDF-Pays de la Loire ، فضلًا عن الكثير من الشركاء الآخرين في فرنسا.

وفي هذا الصدد، فازت شركة [ITM Power] بمناقصة في مارس 2013 لمشروع [Thüga Group] لتزويد 360 & nbsp؛ kW ذاتي الضغط تحليل كهربائي عالي الضغط استجابة سريعة غشاء تبادل البروتون (PEM ) محلل كهربائي "تحليل كهربائي سريع الاستجابة" إلى محطة تخزين طاقة الغاز. تنتج الوحدة 125 كيلوجرام / يوم من غاز الهيدروجين وتضم شركة الكهرباء العامة إلكترونيات الطاقة. تقع شركة Mainova في ، فرانكفورت في ولاية هيسن. ستتم مشاركة البيانات التشغيلية من قبل مجموعة Thüga بأكملها - وهي أكبر شبكة لشركات الطاقة في ألمانيا تضم قرابة 100 عضوا من المرافق البلدية. ولهم شركاء كثيرون في ألمانيا. وتعيين شركة توغا بالإشراف على المشروع.

من جهة ثانية، في أغسطس 2013 ، تلقى حقل رياح Grapzow بقدرة 140 ميغاواط في مكلنبورغ فوربومرن مملوك لـشركة الكهرباء أي.أون ـتلقت جهاز تحليل كهربائي. يمكن استخدام الهيدروجين المنتج في محرك احتراق داخلي أو يمكن حقنه في شبكة الغاز المحلية. يخزّن نظام ضغط وتخزين الهيدروجين ما يصل إلى 27 ميجاوات في الساعة من الطاقة، ويزيد من الكفاءة الكلية لحقل الرياح من خلال الاستفادة من طاقة الرياح التي كانت ستضيع لولا ذلك. ينتج المحلل الكهربائي 210 متر مكعب / ساعة من الهيدروجين ويتم تشغيله بواسطة RH2-WKA.

وفي السياق ذاته، بدأ مشروع INGRID في عام 2013 في بوليا ، إيطاليا. إنه مشروع مدته أربع سنوات بسعة تخزين 39 ميجاوات في الساعة ومحلل كهربائي بقدرة 1.2 ميجاوات لمراقبة الشبكة الذكية والتحكم فيها. يستعمل الهيدروجين لموازنة الشبكة والنقل والصناعة والحقن في شبكة الغاز.

إضافةً إلى ذلك، تحول الطاقة إلى الغاز وأنظمة تخزين الطاقة الأخرى لتخزين واستخدام الطاقة المتجددة جزءًا من برنامج انتقال الطاقة الألماني (برنامج التحول إلى الطاقة المستدامة. [31]

وعلى صعيد آخر، في ديسمبر 2013 ، بدأت الشركات ITM Power وMainova و NRM Netzdienste Rhein-Main GmbH بحقن الهيدروجين في شبكة توزيع الغاز الألمانية باستخدام ITM Power HGas ، والتي لها مصنع ذوتقنية سريعة استجابة غشاء تبادل البروتون كـ محلل كهربي . تبلغ استهلاك الطاقة للمحلل الكهربائي 315 كيلووات. ينتج نحو 60 مترًا مكعبًا في الساعة من الهيدروجين ، وبالتالي يمكنه في ساعة واحدة إدخال 3000 متر مكعب من الغاز الطبيعي المخصب بالهيدروجين في الشبكة.

وعلى صعيد آخر، سيتم افتتاح محطتي إنرجيبارك ماينز بسعة 6 ميجاوات من شركة كهررباء ماينتز ، وجامعة راينماين للعلوم التطبيقية ، وشركتي Linde و Siemens في ماينز (ألمانيا) في سنة 2015.

وفي هذا السياق، تبدأ جميع أنظمة P2G الحالية باستخدام الكهرباء لـ تحليل الماء إلى هيدروجين وأكسجين عن طريق التحليل الكهربائي. في نظام "تحويل الطاقة إلى الهيدروجين" ، يتم حقن الهيدروجين الناتج في شبكة الغاز الطبيعي أو استخدامه في النقل أو الصناعة بدلاً من استخدامه لإنتاج نوع غاز آخر.

وفي هذا الصدد، شركة توغا يمكنها إنتاج 60 مترًا مكعبًا من الهيدروجين في الساعة وتغذية 3000 متر مكعب من الغاز الطبيعي المخصب بالهيدروجين في الشبكة في الساعة. تم التخطيط لتوسيع المصنع التجريبي اعتبارًا من عام 2016 ، مما يسهل التحويل الكامل للهيدروجين المنتج إلى ميثان ليتم حقنه مباشرة في شبكة الغاز الطبيعي.

وعلى صعيد آخر، في 28 أغسطس 2013 ، افتتحت شركة الكهرباء E.ON Hanse و Solvicore وSwissgas وحدة تجارية لتحويل الطاقة إلى غاز في فالكنهاجن بألمانيا تبلغ سعتها 2 ميغاواط ، وتنتج 360 مترًا مكعبًا من الهيدروجين في الساعة. يستعمل المصنع طاقة الرياح و الهيدروجين معدات التحليل الكهربائي لتحويل المياه إلى هيدروجين ، والذي يتم حقنه لاحقًا في نظام نقل الغاز الطبيعي الإقليمي الحالي. شركة سويسغاز التي تمثل أكثر من 100 مرفق محلي للغاز الطبيعي هي شريك في المشروع بحصة رأسمالية تبلغ 20 % ولها اتفاقية لشراء جزء من الغاز المنتج. بدأ مشروع الطاقة إلى الغاز الثاني بقدرة 800 kW في منطقة رايتبروك ،بـ هامبورغ ومن المتوقع افتتاحه في عام 2015.

وعلى صعيد آخر، سيتم حقن فائض الطاقة من 12 ميجاوات من حقل الرياح برنزلاو ، براندنبورغ ، ألمانيا في شبكة الغاز اعتبارًا من 2014 فصاعدًا.

الطريقة الأولى

إضافةً إلى ذلك، يتم حقن الهيدروجين الناتج في شبكة الغاز الطبيعي أو يتم استخدامه في النقل أو الصناعة.

الطريقة الثانية

ومن جهة أخرى، هي الجمع بين الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون وتحويل الغازين إلى غاز الميثان باستخدام تفاعل الميثان أو الميثان البيولوجي مما يؤدي إلى خسارة تحويل طاقة إضافية بنسبة 8٪. يمكن لاحقًا تغذية الميثان في شبكة الغاز الطبيعي أو تحويلها إلى غاز البترول المسال مع الهدرجة العكسية الجزئية عند الضغط العالي ودرجة الحرارة المنخفضة.

من جهة ثانية، يمكن تحويل غاز البترول المسال بدوره إلى ألكينات وهو عبارة عن مخزون ممتاز من مزج البنزين لأنه يحتوي على خصائص مقاومة للقفل استثنائية ويمنح حرقًا نظيفًا.

الطريقة الثالثة

من جانب آخر، يستعمل الغاز الناتج لمولد غاز الخشب أو مصنع الغاز الحيوي، بعد خلط الغاز الحيوي مع الهيدروجين المنتج من محول كهربائي، لرفع مستوى جودة الغاز الحيوي.

وفي السياق ذاته، يجب إزالة الشوائب، مثل ثاني أكسيد الكربون والماء وكبريتيد الهيدروجين والجسيمات، من الغاز الحيوي إذا تم استخدام الغاز لتخزين خطوط الأنابيب لمنع الضرر.

نبذة

كذلك، المهم في ذلك هو تخزين الهيدروجين كغاز (أو تسييله) لاستخدامه كمصدر للطاقة النظيفة بدلا من الغاز الطبيعي .

طرق التحويل

ومن جهة أخرى، عند استخدام فائض الطاقة من توليد الرياح، هناك في الوقت الحالي ثلاث طرق في الاستخدام؛ جميعهم يستعملون الكهرباء لتحليل المياه إلى الهيدروجين والأكسجين عن طريق التحليل الكهربائي.