有用な情報
2024-08-14

Power-to-X (PtX/P2X) エネルギー革命に対応するテクノロジ:Power-to-Xにより、太陽光や風力から得られた電気を貯蔵・輸送することが可能になります。

Power-to-X:水素コンテナ、ソーラーパネル、風力タービン

Power-to-Xとは

気候中立への道には、太陽光や風力から得られた電力を貯蔵可能にするソリューションが必要になります。一つの方法は、揮発性の発電電気を化学エネルギーに変換することです。この基礎となるのが、元素である水素です。水素は、水の電解で生成されます。再生可能な資源からのエネルギーを使用して水を酸素と水素の元素に分解することを、グリーン水素と呼びます。

Power-to-Xは、基本的には水素を基にしていますが、純粋な電解という枠を超え、とりわけ直接ガスを利用しています。P2X(Power-to-X)は、エネルギー革命と産業部門全体の脱炭素化を加速するために、元素である水素を何に利用できるかという正確な答えを提供します。

異なるエネルギー形態の区別

狭義では、Power-to-Xはエネルギーを別の形に変換することを意味します。ここでは、異なるエネルギー形態を区別することができます。代表的なものに、Power-to-Gas、Power-to-Heat、Power-to-Liquidが挙げられます。

Power-to-Gas (PtG/P2G)

水素電解は、最も一般的なPower-to-Gasテクノロジの一つです。

Power-to-Gas (PtG/P2G)

Power-to-Gasには、本質的には電気をガスエネルギー源に変換することを目的としたプロセスが含まれます。したがって、Power-to-Gasは、Power-to-Xテクノロジの一つであり、主に水素電解を伴います。

Power-to-heat (PtH/P2H)

アプリケーション分野におけるもう一つの代表的なものは、Power-to-Heatと呼ばれます。このコンセプトでは、ヒートポンプや電気ボイラーなどを活用して、電流を熱エネルギーに変換することが考えられています。しかし、このコンセプトは、電気で作動する暖房システムとはまったく異なります。むしろ、Power-to-Heatは、再生可能な資源からの余剰エネルギーを貯蔵可能なエネルギーに変換することを目標としています。

Power-to-liquid (PtL/P2L)

Power-to-Liquidには、基本的に「合成燃料」という名称で統合できるプロセスが含まれます。これらには、例えばメタノールやアンモニアなどが含まれます。基本原理は、再生可能な方法で生成された水素とCO₂または窒素を使用して、簡単に使用可能・輸送可能な燃料を合成することです。研究によって、アンモニア(構造式:NH₃)はグリーン燃料としての重要な役割を果たすことができることがわかっています。液体水素やメタノールのような他のエネルギー源と比較すると、アンモニアは生産コストが比較的低いという特徴があります。しかし、その毒性の強さが依然として課題となっています。

使用目的の区別

ここでの区別には確かに多少の曖昧さはありますが、意図される用途に応じてさらなる区別が可能です。

Power-to-Ammonia(つまりアンモニアの合成)は、Power-to-Liquidの範囲と合成燃料の分野に属します。最終的に、この使用目的は、再生可能な電力を化学エネルギー源に変換し、貯蔵や輸送を可能にするという目標を追求します。その他の代表的な用語としては、Power-to-Chemicals、Power-to-Fuel、Power-to-Syngasなどが挙げられます。

Power-to-Xは、単なる水素電解というだけに留まりません。

「Power-to-Xは、再生可能エネルギーを変換するための総合的なアプローチです。したがって、私たちは、単なる化学エネルギーの貯蔵という領域をはるかに超えた取り組みを行っているのです」と、フエニックス・コンタクトのVice President VMM Process IndustryであるMatthias Füllerは説明しています。

この変換には、オートメーション、電化、ネットワーク化向けのシステムレベルのソリューションが求められます。このような標準化されたテクノロジに基づくシステムの詳細や、フエニックス・コンタクトのPower-to-Xが既に使用されている場所については、次のリンクからご覧いただけます。

著者: Thorsten Sienk

メールアドレス:

当社のエキスパートとつながりましょう

フエニックス・コンタクト株式会社
フエニックス・コンタクト株式会社
「セクターカップリングに関する疑問に対してアドバイスし、ソリューションでお客様をサポートします。」

関連製品