Бензинската станица во иднина ќе испорачува обновлива електрична енергија, водород или метан - Извештај за иновации
Гориво на автомобил со гориво ќелија со водород. Фото: ЗСВ
Се повеќе и повеќе автомобили ќе имаат електричен мотор или ќе користат други алтернативни погони во иднина. Научниците од Центарот за соларна енергија и истражување на водород Баден-Виртемберг (ЗСВ) сега ја развиваат поклопната станица за совпаѓање. Истражувањата започнаа во средината на февруари 2018 година.
Пумпата за гориво во иднина треба да им обезбеди на возачите електрична енергија, водород и замена за природен гас метан од обновливи извори - ефикасно, ефтино и колку што е потребно. Проектот, финансиран од Федералното Министерство за економија со околу 1,3 милиони евра, трае пет години и е дел од проектот „QUARREE 100“, во кој се тестира комплетното снабдување со обновлива енергија на област.
Мобилноста значително ќе се промени во следните неколку години. Електричната енергија од ветер и сонце за електрични автомобили и обновлив водород за возила со горивни ќелии наскоро ќе игра сè поважна улога. Метанот од зелена електрична енергија за автомобили со природен гас направен од зелена електрична енергија е исто така гориво што е пријатно за климата.
Сепак, соодветната бензинска пумпа сè уште недостасува. Досега, станиците за напојување со електрична енергија и хидроген беа масовно проширени, вклучително и оние што ги нудат двата форми на енергија. Бензинска пумпа што снабдува електрична енергија, водород и метан сè уште не постои. Со проектот ZSW, тоа сега треба да се промени.
Постепено користење на обновлива енергија
Идејата на научниците од Штутгарт: Мулти-енергетска пумпа. Обновливата електрична енергија од ветерните турбини, на пример, треба да се полни директно во батеријата на електричните автомобили преку електричната мрежа. Ако побарувачката е поголема од понудата, започнува поврзана голема стационарна батерија, која претходно беше пополнета кога имаше прекумерно снабдување со електрична енергија.
„Ако батеријата е полна и електричните автомобили што се полнат повеќе не можат да ја земаат електричната енергија, зелената струја се претвора во водород во втор чекор, доколку е потребно“, објаснува др. Улрих Зубербихлер од ЗСВ. Возилата со горивни ќелии го користат ова гориво. Доколку се произведе повеќе водород отколку што е потребно, тој се чува во складиште.
Во третиот чекор, станицата за полнење на иднината ќе генерира метан. Ова треба да се случи кога резервоарот за складирање на водород е полн и автомобилите со горивни ќелии не трошат гас. Јаглерод диоксид се додава во водородот за да се претвори во метан. Двата гасови реагираат на катализатор на метан. Метанот е главната компонента на природниот гас и автомобилите со природен гас можат да го користат горивото без никакви проблеми. Доколку има повеќе отколку што се полни, метанот се чува во резервоар за складирање. Кога ова е полно, метанот се внесува во мрежата на природен гас.
„Со нашиот проект, спојувањето на електричната мрежа со подвижноста не е ограничено на електрични автомобили“, објаснува Цубербихлер. „Другите алтернативни погони исто така имаат корист од тоа“.
Научниците од ЗСВ зборуваат за фазно користење на обновлива енергија. Користењето со најмали загуби на енергија има приоритет. Нивото 1 останува само кога неговиот потенцијал е исцрпен и така натаму. Најефикасна употреба на регенеративна електрична енергија е во електричните мотори.
Тука нема загуби на конверзија на енергија, само до 10 проценти загуби во складирањето на батеријата. Само кога ова барање е исполнето, може да се разгледаат следните фази: прво претворање во водород, а потоа метанација. Ефикасноста на електричната енергија до водородот е околу 75 проценти, онаа на електричната енергија на метанот околу 60 проценти. Хемиското долгорочно складирање може да се чува без загуби. Ако се користи отпадната топлина генерирана за време на конверзијата, ова ја зголемува ефикасноста за неколку процентни поени.
Развијте ги компонентите понатаму
Целта на ЗСВ во проектот е да ги подобри ефикасноста, работниот век и економичноста на двете главни компоненти. Тие се електролизатор на алкален притисок и реактор на плоча за метанизација. Тие понатаму ќе се развиваат на скала од 100 киловати. Со цел да се одделат електролизата и синтезата на метан едни од други, се планира средно место за складирање на водород, што институтот го разви концептуално и го оцени во однос на безбедноста.
Истражувачите имаат рок од три години за техничкиот развој, вклучувајќи го безбедносниот концепт и разјаснување на сите детали за одобрување. Целата работа потоа ќе биде тестирана во демонстрациска компанија на лице место од 2020 година.
Проектот ZSW е дел од проектот QUARREE100. Во проектот за светилници, финансиран со 24 милиони евра, институтите, компаниите и јавната администрација спроведуваат одржлива конверзија на снабдувањето со енергија во градскиот кварт во градот Хајде, област Дитмаршен. Бензинската станица делува како енергетски центар за конверзија и складирање на енергија во четвртина.
Проширете ја спојката на секторот
Уделот на зелена електрична енергија во германската електрична мрежа сега е околу една третина, а трендот расте. До 2030 година треба да биде 65 проценти. Користењето надвор од електричната мрежа, на пример во електрични автомобили и како алтернативно гориво, ќе го направи секторот за мобилност попријателски расположен за климата. Досега има мал напредок. Алтернативните горива водород и метан исто така имаат голема предност што можат да се чуваат како хемиски медиуми за складирање подолго време без загуби и да се внесат во германската мрежа за природен гас, каде што се исто така достапни за секторска спојка за снабдување со греење на СО2 неутрално во зградите.
Финансирањето се одвива во рамките на 6-та програма за истражување на енергијата, иницијатива за финансирање на соларна зграда/енергетски ефикасен град, заедничка иницијатива на Федералното Министерство за истражување и Федералното Министерство за економија.
На Центар за истражување на соларна енергија и водород Баден-Виртемберг (ЗСВ) е еден од водечките институти за применети истражувања во областа на фотоволтаици, регенеративни горива, технологија на батерии и горивни ќелии, како и анализа на енергетскиот систем. Околу 235 научници, инженери и техничари се моментално вработени на трите локации на ЗСВ во Штутгарт, Улм и Видерстал. Исто така, има 90 академски и студентски асистенти.
ЗСВ е член на Алијансата за иновации Баден-Виртемберг (гостилница), асоцијација на 13 универзитетски истражувачки институти поврзани со деловно работење.
Лице за контакт за работа во печатот