Tehnologii energetice pentru un viitor cu emisii reduse de carbon

Pe măsură ce producția de combustibili regenerabili, hidrogen și energie electrică din surse regenerabile se extinde, sistemele de stocare a energiei în baterii funcționează ca active reîncărcabile care stochează energie din surse multiple, inclusiv panouri solare, turbine eoliene și rețeaua electrică. Aceste sisteme se încarcă atunci când producția de energie regenerabilă depășește cererea sau când prețurile energiei electrice sunt scăzute, iar ulterior furnizează energie în perioadele de vârf al consumului. 

Sistemele de stocare asigură alimentare de rezervă în cazul întreruperilor din rețeaua electrică, contribuind astfel la reducerea consumului de energie și a amprentei de carbon. Organizațiile pot revinde surplusul de energie stocată rețelei electrice, pot participa la programe de răspuns la cerere și pot furniza servicii auxiliare, precum reglarea frecvenței și susținerea tensiunii în rețea.

Resursele de energie distribuită reprezintă surse de alimentare cu electricitate sau de consum la scară mică, amplasate de regulă în apropierea punctelor de utilizare a energiei electrice. Printre exemplele frecvente se numără panourile fotovoltaice montate pe acoperișuri, turbinele eoliene, sistemele de stocare a energiei în baterii, stațiile de încărcare pentru vehicule electrice, pilele de combustie și generatoarele de rezervă. Aceste resurse sunt conectate la rețeaua publică de energie electrică pentru a îmbunătăți fiabilitatea și reziliența sistemelor energetice la scară mai largă.

În perioadele de vârf al consumului, resursele energetice distribuite ajută operatorii de rețea să echilibreze sarcinile rețelei și să prevină întreruperile de alimentare. Atunci când sunt agregate în centrale electrice virtuale, resursele energetice distribuite pot funcționa ca resurse unificate, care participă la piețele angro de energie electrică și care furnizează servicii de stabilizare a rețelei.

O centrală electrică virtuală agregă capacitățile diferitelor tipuri de resurse energetice distribuite prin intermediul unor platforme avansate de software, comunicații și control. Ansamblul format din instalații fotovoltaice, turbine eoliene, sisteme de stocare a energiei în baterii și consumatori flexibili funcționează ca o resursă unificată, care poate fi direcționată pentru a răspunde cerințelor rețelei electrice. O autoritate centrală gestionează centrala electrică virtuală prin intermediul unor platforme bazate pe cloud, care colectează date în timp real de la mii de dispozitive conectate. Algoritmi avansați determină momentele optime pentru producerea, stocarea sau consumul de energie electrică, pe baza condițiilor din rețea, a prețurilor din piață și a preferințelor participanților.

Hidrogenul și combustibilii pe bază de hidrogen pot reduce semnificativ emisiile, mai cu seamă în industriile unde decarbonizarea este dificilă iar implementarea electrificării directe reprezintă o provocare. Producția de hidrogen cu emisii reduse de carbon este, în general, clasificată în două categorii: „hidrogen albastru” și „hidrogen verde”. 

Hidrogenul albastru este produs prin metode convenționale, utilizând tehnologii de captare a carbonului pentru reducerea emisiilor de CO₂. 

Hidrogenul verde este produs prin electroliză alimentată cu energie din surse regenerabile, precum energia eoliană sau solară, unde electricitatea separă apa în hidrogen și oxigen, fără a genera emisii de carbon.

Combustibilii regenerabili reduc emisiile de carbon utilizând materii prime regenerabile, care reciclează dioxidul de carbon atmosferic absorbit recent, în loc de a elibera carbonul nou, provenit din combustibili fosili. Aceștia sunt produși prin procese eficiente de conversie și rafinare, precum Honeywell Ecofining®, care transformă uleiuri uzate, biomasă solidă și alte surse abundente în deșeuri în combustibili cu densitate energetică ridicată și cu emisii reduse de carbon. Acești combustibili sunt compatibili cu infrastructura existentă, putând fi utilizați în motoarele și sistemele actuale de alimentare fără modificări, permițând flotelor existente să răspundă cererii de transport și contribuind, în același timp, la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră pe întregul ciclu de viață.