Zeroemisyjna produkcja wodoru – koncepcja stanowiska badawczego

• Autorzy: Zaik Karolina , Werle Sebastian

Warianty tytułu

EN

Zeroemission of hydrogen - concept of an experimental rig

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Realizacja oraz promowanie polityki zrównoważonego rozwoju wymusza transformację systemu elektroenergetycznego. Motywem tych zmian jest polityka klimatyczna Unii Europejskiej, w której odnawialne źródła energii (OZE), pełnią funkcję jednego z fundamentów w drodze do zrównoważonego rozwoju. Rozwój OZE niesie za sobą jednak wiele wyzwań, głównie z uwagi na okresowy charakter pracy, zależny od panujących warunków atmosferycznych. Z uwagi na charakterystykę sieci elektroenergetycznej, która wymaga, aby podaż i zapotrzebowanie na energię były w każdym momencie równe, niezwykle ważną rolę w procesie implementacji OZE pełnią magazyny energii. W artykule przedstawiono koncepcję magazynowania energii z OZE w postaci energii chemicznej wodoru powstałego na drodze elektrolizy oraz omówiono jego potencjał jako paliwa odnawialnego. Ponadto przedstawiono charakterystykę pracy odnawialnych źródeł, skupiając się na kluczowych problemach integracji OZE z Krajowym Systemem Elektroenergetycznym. Zestawienie obu zagadnień podkreśla obiecujący charakter technologii Power-to-H2 w zakresie magazynowania zmiennej energii odnawialnej.

EN

The implementation and promotion of sustainable development policy forces the transformation of the power system. These changes are motivated by the European Union's climate policy, in which renewable energy sources (RES) function as one of the foundations on the road to sustainable development. However, the development of RES brings many challenges, mainly due to the periodic nature of its operation, which depends on the current weather conditions. Due to the characteristics of the power grid, which requires that the supply and demand for energy are equal at all times, energy storage plays an extremely important role in the process of RES implementation. This paper presents the concept of energy storage from RES in the form of chemical energy of hydrogen created by electrolysis and discusses its potential as a renewable fuel. In addition, the performance characteristics of renewable sources are presented, focusing on key issues of RES integration into the National Electricity System. The combination of both topics highlights the promising nature of Power-to-H 2 technology for variable renewable energy storage.

Słowa kluczowe

PL

wodór; elektroliza; magazynowanie energii; odnawialne źródła energii

EN

hydrogen; electrolysis; energy storage; renewable energy sources

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 4
• Strony: 33--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Zaik Karolina

• doktorantka w Katedrze Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej

autor

Werle Sebastian

• Politechnika Ślaska

Bibliografia

• [1] Raport Światowej Komisji ds. Środowiska i Rozwoju „Nasza Wspólna Przyszłość” (1987)
• [2] Komisja Europejska: Kominukat komisji do parlamentu europejskiego, rady europejskiej, rady europejskiego komitetu ekonomicznego, komitetu regionów I europejskiego banku inwestycyjnego. Czysta Planeta dla wszystkich. Europejska długoterminowa wizja strategiczna dobrze prosperującej, nowoczesnej, konkurencyjnej I neutrlanej dla klimatu gospodarki. Bruksela, 28.11.2018 CO (2018) 773 final
• [3] Parvenir à la neutralité climatique d’ici à 2050 Une vision stratégique à long terme pour une économie européenne prospère, moderne, compétitive et neutre pour le climat
• [4] Komisja Europejska: Our Vision for A Clean Planet for all. November 2018, dostęp 20.04.2020: https://ec.europa.eu/clima/sites/clima/files/docs/pages/vision_1_emissions_en.pdf
• [5] Widera B.: Renewable hydrogen implementations for combined energy storage, transportation and stationary applications Thermal Science and Engineering Progress Volume 16, (2020),
• [6] Melaina M., J. Eichman: Hydrogen energy storage: grid and transportation services Natl. Renew. Energy Lab. Denver (CO) (2015),
• [7] Chmielniak T., S. Lepszy, P. Mońka: Energetyka wodorowa – podstawowe problemy, Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal, Tom 20 (3), 2017.
• [8] K.G. dos Santos, C.T. Eckert, E. De Rossi, R.A. Bariccatti, E. Pires Frigo, C.A. Lindino, Hydrogen production in the electrolysis of water in Brazil, a review, Renew. Sustain. Energy Rev. 68 (2017) 563–571.
• [9] Kaddami M., M. Mikou, Effect of operating parameters on hydrogen production by electrolysis of water, Int. J. Hydrogen Energy. 42 (2017) 25550–25557.
• [10] Liu K., C. Song, V. Subramani (Eds); A John Wiley & Sons, 2010. Hydrogen and Syngas Production and Purification Technologies. Inc., Publication.
• [11] https://www.irena.org/publications/2020/Dec/Green-hydrogen-cost-reduction; dostęp 28.04.2021
• [12] https://wysokienapiecie.pl/35619-zrodla-energii-w-polsce-w-2020-mniej-wegla-wiecej-gazu-oze/; dostęp 29.04.2020
• [13] https://www.ure.gov.pl/pl/oze/potencjal-krajowy-oze/5753,Moc-zainstalowana-MW.html, data dostępu: 21.04.2020
• [14] USTAWA z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii. Dziennik Ustaw Dz.U.2020.261
• [15] Zaik K., Analiza techniczna i ekonomiczna różnych wariantów systemów magazynowania energii przewidzianych dla współpracy z energetyką wiatrową. Praca magisterska, Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Politechnika Śląska, Gliwice (2019)
• [16] Technologischer Uberblick zur Speicherung von Elektrizitat, Smart Energy for EuropePlatform GmbH, RWTH Aachen, (2012)
• [17] Leonardo ENERGY. Energia wodna – najintensywniej wykorzystywane źródło odnawialne na świecie. Październik (2019) Dostęp 11.04.2021: https://leonardo-energy.pl/artykuly/energia-wodna-najintensywniej- wykorzystywane-zrodlo-odnawialne-na-swiecie/
• [18] Giers M., L. Jaworska, Ł. Antas, Gra o wodó. Esperis, lipiec 2020
• [19] Zaik K., Wodór jako klucz do zównoważonego rozwoju – przegląd oraz ocena metod produkcji; Współczesne problemy ochrony środowiska i energetyki 2019. Praca zbiorowa. Pod red. Krzysztofa Pikonia i Magdaleny Bogackiej; Gliwice : Katedra Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów, 2020 s. 221-230, p-ISBN: 978-83-950087-7-1
• [20] Kothari R., D. Buddhi, R.l Sawhney, Comparison of environmental and economic aspects of various hydrogen production methods, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), str. 553-563;
• [21] Bińkowska M.. Perspektywiczne technologie wykorzystywania dwutlenku węgla odzyskanego ze spaliz z instalacji energetycznej. Koło Naukowe Energetyków, Instytut Techniki Ciplnej, Politechnika Warszawska. Konferencja: Nowoczesna Energetyka Europy Środkowo-Wschodniej 2015.
• [22] Dincer I., C. Acar, Review and evaluation of hydrogen production methods for better sustainability, 2014.
• [23] Kochański M. i inni, The technical and economical perspectives for the production and storage of hydrogen in Poland, 2013.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).