Energietechnologien für eine kohlenstoffarme Zukunft

Während die Produktion erneuerbarer Kraftstoffe, Wasserstoff und erneuerbarer Elektrizität zunimmt, fungieren Akku-Energiespeichersysteme als wieder aufladbare Anlagen, die Energie aus mehreren Quellen speichern, darunter Solaranlagen, Windenergieanlagen und das Netz. Diese Systeme werden geladen, wenn die Produktion erneuerbarer Energien die Nachfrage übersteigt oder wenn die Strompreise niedrig sind, und entladen dann in Zeiten der Spitzennachfrage.  

Speichersysteme liefern Notstrom bei Netzausfällen und helfen dabei, den Energie- und Kohlenstoffverbrauch zu reduzieren. Unternehmen können überschüssige gespeicherte Energie an das Netz zurückverkaufen, an Demand-Response-Programmen teilnehmen und Nebenleistungen wie Frequenzregelung und Spannungsunterstützung anbieten.

Dezentrale Energiequellen sind kleine Stromversorgungs- oder -nachfrageeinrichtungen, die sich typischerweise in der Nähe von Orten des Stromverbrauchs befinden. Häufige Beispiele sind Dachsolaranlagen, Windenergieanlagen, Akku-Energiespeichersysteme, Elektrofahrzeugladegeräte, Brennstoffzellen und Notstromgeneratoren. Diese Anlagen werden an das öffentliche Stromnetz angeschlossen, um die Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit der gesamten Energiesysteme zu verbessern.

Während des Spitzenverbrauchs helfen verteilte Energieressourcen öffentlichen Versorgungsbetrieben dabei, Netzlasten auszugleichen und Ausfälle zu verhindern. Wenn sie zu virtuellen Kraftwerken zusammengefasst werden, stellen verteilte Energieressourcen eine einheitliche Ressource dar, die an Großhandelsstrommärkten teilnimmt und gleichzeitig Netzstabilisierungsdienste bereitstellt.

Ein virtuelles Kraftwerk bündelt die Kapazitäten verschiedener, verteilter Energieressourcen mithilfe erweiterter Software-, Kommunikations- und Steuerungssysteme. Die kombinierte Flotte von Solaranlagen, Windturbinen, Akkusystemen und flexiblen Lasten arbeitet als eine einzige, einheitliche Ressource, die je nach Bedarf des Stromnetzes eingesetzt werden kann. Eine zentrale Behörde verwaltet das virtuelle Kraftwerk mit cloudbasierten Plattformen, welche die Echtzeitdaten von Tausenden von angeschlossenen Geräten erfassen. Hochentwickelte Algorithmen bestimmen optimale Zeiten für die Erzeugung, Speicherung oder den Verbrauch von Strom basierend auf Netzbedingungen, Marktpreisen und Teilnehmerpräferenzen.

Wasserstoff- und wasserstoffbasierte Brennstoffe können die Emissionen erheblich reduzieren, insbesondere in schwer zu dekarbonisierenden Branchen, in denen die direkte Elektrifizierung eine Herausforderung darstellt. Die Produktion von kohlenstoffarmem Wasserstoff wird in der Regel entweder als " blau " oder " grün definiert. " 

Blauer Wasserstoff wird mit konventionellen Methoden hergestellt, wobei CO₂-Speichertechnologie zur Reduzierung der CO₂-Emissionen verwendet wird.

Grüner Wasserstoff wird aus erneuerbaren Energiequellen, wie Wind oder Sonne, durch Elektrolyse hergestellt, wobei Strom dabei Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff trennt, ohne Kohlenstoffemissionen zu erzeugen.

Erneuerbare Brennstoffe reduzieren die Kohlenstoffemissionen, indem sie erneuerbare Rohstoffe verwenden, die kürzlich aus der Atmosphäre aufgenommenes CO₂ recyceln, anstatt neuen fossilen Kohlenstoff freizusetzen. Sie werden durch effiziente Aufwertungsprozesse wie Honeywell Ecofining® hergestellt, die Altöle, feste Biomasse und andere reichlich vorhandene Abfallquellen in energiedichte, kohlenstoffarme Kraftstoffe umwandeln. Diese Drop-in-Ersatzkraftstoffe funktionieren ohne Modifikationen mit den heutigen Motoren und der bestehenden Tankinfrastruktur kompatibel und ermöglichen es so den bestehenden Fahrzeugflotten, den Transportbedarf zu decken und gleichzeitig die Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus zu reduzieren.