
BOOKS - TECHNICAL SCIENCES - Power-to-Gas Renewable Hydrogen Economy for the Energy T...

Power-to-Gas Renewable Hydrogen Economy for the Energy Transition (De Gruyter Textbook), 2nd Edition
Author: Meziane Boudellal
Year: 2023
Pages: 266
Format: PDF
File size: 242,5 MB
Language: ENG

Year: 2023
Pages: 266
Format: PDF
File size: 242,5 MB
Language: ENG

The Power-to-Gas (PtG) concept is based on the idea that excess renewable electricity can be used to generate hydrogen by electrolysis, which can then be stored and transported for use in various applications, such as powering vehicles or providing backup power during grid outages. The book explores the potential of PtG to help address global energy challenges, including climate change, energy security, and air pollution. It also discusses the need for a new paradigm for understanding technological progress, one that prioritizes sustainability and the unity of humanity over competition and profit. The book begins by examining the current state of the global energy system, highlighting the challenges posed by the increasing share of intermittent renewable energy sources and the need for more efficient energy storage solutions. It then delves into the PtG process, explaining how excess renewable electricity can be converted into hydrogen through electrolysis, and how this hydrogen can be stored and transported for later use. The authors also discuss the various applications of PtG, including powering vehicles, providing backup power during grid outages, and supporting the development of renewable energy projects. Throughout the book, the authors emphasize the importance of considering the environmental and social impacts of PtG, as well as its economic viability. They argue that PtG has the potential to play a crucial role in mitigating climate change, improving energy security, and reducing air pollution, but only if it is developed and implemented with careful consideration of these broader societal implications.
Концепция Power-to-Gas (PtG) основана на идее, что избыточная возобновляемая электроэнергия может быть использована для производства водорода путем электролиза, который затем может храниться и транспортироваться для использования в различных приложениях, таких как питание транспортных средств или обеспечение резервного питания во время отключений сети. Книга исследует потенциал PtG, чтобы помочь в решении глобальных энергетических проблем, включая изменение климата, энергетическую безопасность и загрязнение воздуха. В нем также обсуждается необходимость новой парадигмы для понимания технического прогресса, которая отдает приоритет устойчивости и единству человечества над конкуренцией и прибылью. Книга начинается с изучения текущего состояния глобальной энергетической системы, подчеркивая проблемы, связанные с увеличением доли прерывистых возобновляемых источников энергии и необходимостью более эффективных решений по хранению энергии. Затем он углубляется в процесс PtG, объясняя, как избыток возобновляемой электроэнергии может быть преобразован в водород посредством электролиза, и как этот водород может храниться и транспортироваться для последующего использования. Авторы также обсуждают различные применения PtG, включая питание транспортных средств, обеспечение резервного питания во время отключений сети и поддержку развития проектов в области возобновляемых источников энергии. На протяжении всей книги авторы подчеркивают важность рассмотрения экологических и социальных последствий PtG, а также его экономической жизнеспособности. Они утверждают, что PtG может сыграть решающую роль в смягчении последствий изменения климата, повышении энергетической безопасности и снижении загрязнения воздуха, но только в том случае, если он будет разработан и реализован с тщательным учетом этих более широких социальных последствий.
concept Power-to-Gas (PtG) est basé sur l'idée que l'électricité renouvelable excédentaire peut être utilisée pour produire de l'hydrogène par électrolyse, qui peut ensuite être stockée et transportée pour être utilisée dans diverses applications, telles que l'alimentation des véhicules ou la fourniture d'énergie de secours pendant les coupures de réseau. livre explore le potentiel du PtG pour aider à relever les défis énergétiques mondiaux, y compris le changement climatique, la sécurité énergétique et la pollution atmosphérique. Il examine également la nécessité d'un nouveau paradigme pour comprendre le progrès technologique, qui privilégie la durabilité et l'unité de l'humanité sur la concurrence et le profit. livre commence par un examen de l'état actuel du système énergétique mondial, soulignant les défis liés à l'augmentation de la part des énergies renouvelables intermittentes et à la nécessité de solutions de stockage de l'énergie plus efficaces. Il s'enfonce ensuite dans le processus de PtG, expliquant comment l'excès d'électricité renouvelable peut être transformé en hydrogène par électrolyse, et comment cet hydrogène peut être stocké et transporté pour une utilisation ultérieure. s auteurs discutent également des différentes applications du PtG, y compris l'alimentation des véhicules, l'alimentation de secours pendant les coupures de réseau et le soutien au développement de projets d'énergie renouvelable. Tout au long du livre, les auteurs soulignent l'importance de tenir compte des effets environnementaux et sociaux du PtG ainsi que de sa viabilité économique. Ils affirment que le PtG peut jouer un rôle crucial dans l'atténuation des changements climatiques, l'amélioration de la sécurité énergétique et la réduction de la pollution atmosphérique, mais seulement s'il est conçu et mis en œuvre en tenant compte de ces répercussions sociales plus larges.
concepto Power-to-Gas (PtG) se basa en la idea de que el exceso de energía renovable se puede utilizar para producir hidrógeno mediante electrólisis, que luego se puede almacenar y transportar para su uso en diversas aplicaciones, como la alimentación de vehículos o el suministro de energía de respaldo durante cortes de red. libro explora el potencial de PtG para ayudar a enfrentar los desafíos energéticos globales, incluyendo el cambio climático, la seguridad energética y la contaminación atmosférica. También discute la necesidad de un nuevo paradigma para entender el progreso tecnológico, que priorice la sostenibilidad y la unidad de la humanidad sobre la competencia y los beneficios. libro comienza con un estudio del estado actual del sistema energético global, destacando los desafíos asociados con el aumento de la proporción de energías renovables discontinuas y la necesidad de soluciones de almacenamiento de energía más eficientes. Luego se profundiza en el proceso de PtG, explicando cómo el exceso de electricidad renovable se puede convertir en hidrógeno a través de la electrólisis, y cómo este hidrógeno se puede almacenar y transportar para su posterior uso. autores también discuten diversas aplicaciones de PtG, incluyendo la alimentación de vehículos, el suministro de energía de respaldo durante los cortes de red y el apoyo al desarrollo de proyectos de energía renovable. A lo largo del libro, los autores destacan la importancia de abordar el impacto ambiental y social del PtG, así como su viabilidad económica. Sostienen que el PtG puede desempeñar un papel crucial en la mitigación del cambio climático, el aumento de la seguridad energética y la reducción de la contaminación atmosférica, pero sólo si se diseña y aplica teniendo en cuenta cuidadosamente estos impactos sociales más amplios.
O conceito de Power-to-Gas (PtG) é baseado na ideia de que a energia renovável excedente pode ser usada para a produção de hidrogénio através de eletrólise, que pode então ser armazenada e transportada para uso em várias aplicações, como alimentação de veículos ou alimentação de reserva durante os apagões da rede. O livro explora o potencial do PtG para ajudar a resolver problemas energéticos globais, incluindo mudanças climáticas, segurança energética e poluição do ar. Também discute a necessidade de um novo paradigma para compreender o progresso tecnológico, que prioriza a sustentabilidade e a união da humanidade sobre a concorrência e o lucro. O livro começa com um estudo sobre a situação atual do sistema energético global, enfatizando os desafios de aumentar a proporção de energias renováveis intermitentes e a necessidade de soluções mais eficientes de armazenamento de energia. Depois, ele se aprofunda no processo de PtG, explicando como o excesso de energia renovável pode ser transformado em hidrogénio através da eletrólise, e como este hidrogénio pode ser armazenado e transportado para posterior uso. Os autores também discutem várias aplicações, incluindo alimentação de veículos, alimentação de reserva durante as interrupções da rede e apoio ao desenvolvimento de projetos de energia renovável. Ao longo do livro, os autores destacam a importância de considerar os impactos ambientais e sociais da PtG, bem como a sua viabilidade econômica. Eles argumentam que o PtG pode ser crucial para mitigar as mudanças climáticas, melhorar a segurança energética e reduzir a poluição do ar, mas apenas se for desenvolvido e implementado com atenção a estes impactos sociais mais amplos.
Il concetto di Power-to-Gas (PtG) si basa sull'idea che l'energia elettrica rinnovabile in eccesso può essere utilizzata per la produzione di idrogeno tramite elettrolisi, che può poi essere immagazzinata e trasportata per essere utilizzata in diverse applicazioni, come l'alimentazione dei veicoli o l'alimentazione di riserva durante i blackout della rete. Il libro sta esplorando il potenziale dell'PtG per aiutare a risolvere le sfide energetiche globali, tra cui il cambiamento climatico, la sicurezza energetica e l'inquinamento atmosferico. discute anche della necessità di un nuovo paradigma per comprendere il progresso tecnologico, che dà priorità alla sostenibilità e all'unità dell'umanità sulla concorrenza e sul profitto. Il libro inizia con uno studio sullo stato attuale del sistema energetico globale, sottolineando i problemi legati all'aumento della percentuale di energie rinnovabili intermittenti e alla necessità di soluzioni di stoccaggio energetico più efficienti. Poi si approfondisce nel processo di PtG, spiegando come l'eccesso di energia elettrica rinnovabile può essere convertito in idrogeno attraverso l'elettrolisi, e come questo idrogeno può essere immagazzinato e trasportato per essere utilizzato successivamente. Gli autori discutono inoltre di diverse applicazioni, tra cui l'alimentazione dei veicoli, l'alimentazione di riserva durante le interruzioni della rete e il supporto allo sviluppo di progetti di energia rinnovabile. Durante tutto il libro gli autori sottolineano l'importanza di considerare gli effetti ambientali e sociali del PtG, così come la sua vitalità economica. Sostengono che la PtG possa giocare un ruolo cruciale nella mitigazione dei cambiamenti climatici, nel miglioramento della sicurezza energetica e nella riduzione dell'inquinamento atmosferico, ma solo se sviluppata e implementata tenendo conto di questi effetti sociali più ampi.
Das Power-to-Gas-Konzept (PtG) basiert auf der Idee, dass überschüssiger erneuerbarer Strom durch Elektrolyse zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet werden kann, der dann gespeichert und transportiert werden kann, um in verschiedenen Anwendungen wie der Stromversorgung von Fahrzeugen oder der Bereitstellung von Notstrom bei Netzausfällen eingesetzt zu werden. Das Buch untersucht das Potenzial von PtG zur Lösung globaler Energieprobleme, einschließlich Klimawandel, Energiesicherheit und Luftverschmutzung. Es diskutiert auch die Notwendigkeit eines neuen Paradigmas für das Verständnis des technischen Fortschritts, das der Nachhaltigkeit und Einheit der Menschheit Vorrang vor Wettbewerb und Profit einräumt. Das Buch beginnt mit einer Untersuchung des aktuellen Zustands des globalen Energiesystems und hebt die Herausforderungen hervor, die mit dem steigenden Anteil intermittierender erneuerbarer Energien und der Notwendigkeit effizienterer Energiespeicherlösungen verbunden sind. Anschließend geht er tiefer in den PtG-Prozess ein und erklärt, wie überschüssiger erneuerbarer Strom durch Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt werden kann und wie dieser Wasserstoff gespeichert und zur späteren Verwendung transportiert werden kann. Die Autoren diskutieren auch die verschiedenen Anwendungen von PtG, einschließlich der Stromversorgung von Fahrzeugen, der Bereitstellung von Notstrom bei Netzausfällen und der Unterstützung der Entwicklung von Projekten im Bereich der erneuerbaren Energien. Während des gesamten Buches betonen die Autoren, wie wichtig es ist, die ökologischen und sozialen Auswirkungen von PtG sowie seine Wirtschaftlichkeit zu berücksichtigen. e argumentieren, dass PtG eine entscheidende Rolle bei der Eindämmung des Klimawandels, der Verbesserung der Energiesicherheit und der Verringerung der Luftverschmutzung spielen könnte, aber nur, wenn es unter sorgfältiger Berücksichtigung dieser breiteren sozialen Auswirkungen konzipiert und umgesetzt wird.
Koncepcja Power-to-Gas (PtG) opiera się na założeniu, że nadmiar energii elektrycznej odnawialnej może być wykorzystywany do produkcji wodoru w drodze elektrolizy, która może być następnie przechowywana i transportowana do użytku w różnych zastosowaniach, takich jak zasilanie pojazdów lub dostarczanie zapasowej mocy podczas przerw w sieci. W książce przeanalizowano potencjał PTG, aby pomóc w sprostaniu globalnym wyzwaniom związanym z energią, w tym zmianom klimatycznym, bezpieczeństwu energetycznemu i zanieczyszczeniu powietrza. Omawia również potrzebę stworzenia nowego paradygmatu dla zrozumienia postępu technologicznego, który priorytetowo traktowałby zrównoważony rozwój i jedność ludzkości nad konkurencją i zyskiem. Książka rozpoczyna się od zbadania aktualnego stanu globalnego systemu energetycznego, podkreślając wyzwania związane ze zwiększeniem udziału przerywanych źródeł odnawialnych oraz potrzebą bardziej efektywnych rozwiązań w zakresie magazynowania energii. Następnie zagłębia się w proces PtG, wyjaśniając, w jaki sposób nadmiar energii elektrycznej odnawialnej można przekształcić w wodór poprzez elektrolizę i w jaki sposób wodór ten można magazynować i transportować do późniejszego użytku. Autorzy omawiają również różne zastosowania PtG, w tym pojazdy zasilające, zapewniające zapasową moc podczas przerw w sieci oraz wspierające rozwój projektów w zakresie energii odnawialnej. W książce autorzy podkreślają znaczenie rozważenia wpływu PtG na środowisko i społeczeństwo, a także jego rentowności. Twierdzą, że PTG może odgrywać kluczową rolę w łagodzeniu zmian klimatycznych, poprawie bezpieczeństwa energetycznego i zmniejszeniu zanieczyszczenia powietrza, ale tylko wtedy, gdy zostanie zaprojektowany i wdrożony z uwzględnieniem tych szerszych skutków społecznych.
מושג הכוח לגז (PTG) מבוסס על הרעיון כי עודף חשמל מתחדש יכול לשמש לייצור מימן על ידי אלקטרוליזה, שאז ניתן לאחסן ולהעבירו לשימוש במגוון יישומים, כגון הפעלת כלי רכב או אספקת כוח גיבוי בהפסקות רשת. הספר בוחן את הפוטנציאל של PTG לעזור לטפל באתגרי אנרגיה גלובליים, כולל שינויי אקלים, ביטחון אנרגיה וזיהום אוויר. הוא גם דן בצורך בפרדיגמה חדשה להבנת ההתקדמות הטכנולוגית המעדיפה קיימות ואחדות האנושות על פני תחרות ורווח. הספר מתחיל בבדיקת המצב הנוכחי של מערכת האנרגיה העולמית, ומדגיש את האתגרים של הגדלת יחס המקורות המתחדשים לסירוגין ואת הצורך בפתרונות אגירת אנרגיה יעילים יותר. ואז הוא מתעמק בתהליך PTG, ומסביר איך עודף חשמל מתחדש יכול להיות מומר למימן באמצעות אלקטרוליזה, ואיך המימן הזה יכול להיות מאוחסן ומועבר לשימוש מאוחר יותר. הכותבים גם דנים ביישומים שונים של PTG, כולל הפעלת כלי רכב, אספקת כוח גיבוי במהלך הפסקות רשת ותמיכה בפיתוח פרויקטים של אנרגיה מתחדשת. לאורך הספר מדגישים המחברים את החשיבות של התחשבות בהשפעות הסביבתיות והחברתיות של PTG, כמו גם בכדאיות הכלכלית שלה. לטענתם, PTG יכולה למלא תפקיד קריטי בהקלה על שינויי האקלים, שיפור הביטחון האנרגטי והפחתת זיהום האוויר, אך רק אם היא תוכננה ויושמה תוך התחשבות קפדנית בהשפעות חברתיות רחבות יותר.''
Power-to-Gas (PtG) konsepti, fazla yenilenebilir elektriğin elektroliz ile hidrojen üretmek için kullanılabileceği fikrine dayanmaktadır, bu da daha sonra araçlara güç vermek veya şebeke kesintileri sırasında yedek güç sağlamak gibi çeşitli uygulamalarda kullanılmak üzere depolanabilir ve taşınabilir. Kitap, PtG'nin iklim değişikliği, enerji güvenliği ve hava kirliliği de dahil olmak üzere küresel enerji sorunlarının ele alınmasına yardımcı olma potansiyelini araştırıyor. Ayrıca, sürdürülebilirliği ve insanlığın rekabet ve kar üzerindeki birliğini önceleyen teknolojik ilerlemeyi anlamak için yeni bir paradigmaya duyulan ihtiyacı tartışıyor. Kitap, küresel enerji sisteminin mevcut durumunu inceleyerek, aralıklı yenilenebilir enerji oranını artırmanın zorluklarını ve daha verimli enerji depolama çözümlerine duyulan ihtiyacı vurgulayarak başlıyor. Daha sonra PtG sürecine girerek, fazla yenilenebilir elektriğin elektroliz yoluyla hidrojene nasıl dönüştürülebileceğini ve bu hidrojenin daha sonra kullanılmak üzere nasıl depolanabileceğini ve taşınabileceğini açıklıyor. Yazarlar ayrıca, araçlara güç vermek, şebeke kesintileri sırasında yedek güç sağlamak ve yenilenebilir enerji projelerinin geliştirilmesini desteklemek de dahil olmak üzere PtG'nin çeşitli uygulamalarını tartışıyorlar. Kitap boyunca yazarlar, PtG'nin çevresel ve sosyal etkilerini ve ekonomik uygulanabilirliğini göz önünde bulundurmanın önemini vurgulamaktadır. PtG'nin iklim değişikliğinin azaltılmasında, enerji güvenliğinin iyileştirilmesinde ve hava kirliliğinin azaltılmasında kritik bir rol oynayabileceğini, ancak yalnızca bu daha geniş toplumsal etkilerin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesiyle tasarlanıp uygulanabileceğini savunuyorlar.
يستند مفهوم الطاقة إلى الغاز (PtG) إلى فكرة أنه يمكن استخدام الكهرباء المتجددة الزائدة لإنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي، والذي يمكن بعد ذلك تخزينه ونقله لاستخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات، مثل تشغيل المركبات أو توفير الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع الشبكة. يستكشف الكتاب إمكانات PtG للمساعدة في مواجهة تحديات الطاقة العالمية، بما في ذلك تغير المناخ وأمن الطاقة وتلوث الهواء. كما يناقش الحاجة إلى نموذج جديد لفهم التقدم التكنولوجي الذي يعطي الأولوية للاستدامة ووحدة البشرية على المنافسة والربح. يبدأ الكتاب بدراسة الوضع الحالي لنظام الطاقة العالمي، وإبراز التحديات المتمثلة في زيادة نسبة مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة والحاجة إلى حلول أكثر كفاءة لتخزين الطاقة. ثم يتعمق في عملية PtG، موضحًا كيف يمكن تحويل الكهرباء المتجددة الزائدة إلى هيدروجين من خلال التحليل الكهربائي، وكيف يمكن تخزين هذا الهيدروجين ونقله لاستخدامه لاحقًا. يناقش المؤلفون أيضًا تطبيقات مختلفة لـ PtG، بما في ذلك تشغيل المركبات، وتوفير الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع الشبكة، ودعم تطوير مشاريع الطاقة المتجددة. في جميع أنحاء الكتاب، أكد المؤلفون على أهمية النظر في الآثار البيئية والاجتماعية لـ PtG، فضلاً عن جدواها الاقتصادية. يجادلون بأن PtG يمكن أن تلعب دورًا حاسمًا في التخفيف من تغير المناخ، وتحسين أمن الطاقة والحد من تلوث الهواء، ولكن فقط إذا تم تصميمها وتنفيذها مع النظر بعناية في هذه الآثار المجتمعية الأوسع.
PtG (Power-to-Gas) 개념은 과도한 재생 가능 전력을 사용하여 전기 분해에 의해 수소를 생산할 수 있다는 아이디어를 기반으로합니다. 정전 중에 백업 전력망 제공. 이 책은 기후 변화, 에너지 안보 및 대기 오염을 포함한 전 세계 에너지 문제를 해결하는 데 도움이되는 PtG의 잠재력을 탐구합니다. 또한 경쟁과 이익보다 지속 가능성과 인류의 통일성을 우선시하는 기술 진보를 이해하기위한 새로운 패러다임의 필요성에 대해서도 논의합니다. 이 책은 간헐적 재생 에너지의 비율을 높이고보다 효율적인 에너지 저장 솔루션의 필요성을 강조하면서 글로벌 에너지 시스템의 현재 상태를 조사하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 PtG 공정을 탐구하여 전기 분해를 통해 과도한 재생 가능한 전기를 수소로 변환하는 방법과이 수소를 나중에 사용하기 위해 어떻게 저장하고 운반 할 수 있는지 설명합니다. 저자는 또한 차량 전원 공급, 그리드 정전 중 백업 전력 공급 및 재생 가능 에너지 프로젝트 개발 지원 등 PtG의 다양한 응용 분야에 대해서도 논의합니다. 이 책 전체에서 저자들은 PtG의 환경 적, 사회적 영향과 경제적 생존력을 고려하는 것의 중요성을 강조합니다. 그들은 PtG가 기후 변화를 완화하고 에너지 안보를 개선하며 대기 오염을 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 주장하지만, 이러한 광범위한 사회적 영향을 신중하게 고려하여 설계 및 구현 된 경우에만 가능합니다.
パワー・トゥ・ガス(PtG)のコンセプトは、電気分解によって余分な再生可能電力を水素を生成するために使用することができるという考えに基づいています。この本は、気候変動、エネルギー安全保障、大気汚染などの世界的なエネルギー課題に対処するためのPtGの可能性を探求しています。また、競争と利益よりも持続可能性と人類の団結を優先する技術進歩を理解するための新しいパラダイムの必要性についても議論しています。この本は、世界のエネルギーシステムの現状を調べ、断続的な再生可能エネルギーの割合を増やすことと、より効率的なエネルギー貯蔵ソリューションの必要性を強調することから始まります。その後、PtGプロセスを掘り下げ、電気分解によって余分な再生可能電力を水素に変換する方法と、この水素を保存して後で使用する方法を説明します。また、PtGの様々な用途についても議論しており、その中には、車両の給電、グリッド停止時のバックアップ電源の提供、再生可能エネルギープロジェクトの開発支援などが含まれている。著者たちは、本書を通じて、PtGの環境的・社会的影響とその経済的実行可能性を考慮することの重要性を強調している。閣僚は、気候変動の緩和、エネルギー安全保障の向上、大気汚染の低減においてPtGが重要な役割を果たすことができると主張するが、これらの広範な社会的影響を慎重に考慮して設計され実施される場合にのみである。
電力到天然氣(PtG)概念基於這樣的思想,即多余的可再生電力可用於通過電解產生氫,然後可以將其存儲和運輸以用於各種應用,例如為車輛供電或在電網中斷期間提供備用電源。該書探討了PtG幫助解決全球能源問題(包括氣候變化,能源安全和空氣汙染)的潛力。它還討論了理解技術進步的新範式的必要性,該範式將可持續性和人類團結優先於競爭和利潤。該書首先研究了全球能源系統的當前狀況,突出了與間歇性可再生能源比例增加以及需要更有效的儲能解決方案有關的挑戰。然後,他深入研究了PtG工藝,解釋了如何通過電解將多余的可再生能源轉化為氫,以及如何存儲和運輸氫氣以供以後使用。作者還討論了PtG的各種應用,包括車輛供電,在電網關閉期間提供備用電源以及支持可再生能源項目的開發。在整個書中,作者強調了考慮PtG的環境和社會影響及其經濟生存能力的重要性。他們認為,PtG可以在緩解氣候變化,提高能源安全和減少空氣汙染方面發揮關鍵作用,但前提是它必須在仔細考慮這些更廣泛的社會影響的情況下設計和實施。
