ذخیره انرژی شیمیاییاز انرژی الکتریکی برای تبدیل-مواد کم انرژی به مواد پرانرژی{{1} برای ذخیره سازی استفاده می کند، بنابراین به ذخیره انرژی می رسد. در حال حاضر فناوریهای پرکاربرد در زمینه ذخیرهسازی انرژی شیمیایی شامل ذخیرهسازی انرژی هیدروژن و سوخت مصنوعی (مانند متان و متانول) ذخیرهسازی انرژی است. این رسانه های ذخیره سازی می توانند به طور مستقیم به عنوان منابع انرژی مورد استفاده قرار گیرند. بنابراین، از این نظر، ذخیرهسازی انرژی شیمیایی با روشهای سنتی ذخیرهسازی انرژی که در آن ورودی و خروجی هر دو انرژی الکتریکی هستند، تفاوت اساسی دارد. هنگامی که کاربران نهایی می توانند مستقیماً از موادی مانند هیدروژن یا متان استفاده کنند (مثلاً در وسایل نقلیه پیل سوختی هیدروژنی، سیستم های حرارتی و برق ترکیبی، یا صنایع شیمیایی)، این اشکال انرژی ذخیره شده نیازی به تبدیل مجدد به انرژی الکتریکی در سیستم قدرت ندارند و در نتیجه کارایی کل سیستم استفاده از انرژی را بهبود می بخشند. این روش استفاده مستقیم به طور موثر ذخیره سازی سنتی "انرژی ثانویه" را به یک مدل ذخیره سازی "انرژی سوم" کارآمدتر تبدیل می کند. بنابراین، ذخیرهسازی انرژی شیمیایی اغلب یک پیوند حیاتی در فرآیند تبدیل انرژی است که مزایایی مانند چگالی انرژی بالا، زمان ذخیرهسازی طولانی و مقیاس انعطافپذیر را ارائه میدهد و آن را برای ذخیرهسازی انرژی در مقیاس طولانیمدت{11} مناسب میسازد. علاوه بر این، ذخیرهسازی انرژی شیمیایی میتواند از زیرساختهای انرژی موجود، مانند خطوط لوله گاز طبیعی و تأسیسات ذخیرهسازی سوخت مایع، استفاده کند و هزینههای استقرار را کاهش دهد. بنابراین، ذخیرهسازی انرژی شیمیایی پتانسیل زیادی برای توسعه در اتصال به شبکه انرژیهای تجدیدپذیر، تقاضای حرارت صنعتی و حملونقل، بهویژه در رسیدگی به نوسانات انرژیهای تجدیدپذیر دارد.
ذخیره انرژی هیدروژن
ذخیره سازی انرژی هیدروژن فناوری است که انرژی الکتریکی را برای ذخیره به هیدروژن تبدیل می کند. هسته آن شامل تولید هیدروژن از طریق الکترولیز آب یا سایر فرآیندهای شیمیایی و آزادسازی انرژی در صورت نیاز از طریق سلول های سوختی یا احتراق مستقیم است. هیدروژن به عنوان یک منبع انرژی ثانویه پاک دارای چگالی انرژی بالا و انتشار کربن صفر است و به طور گسترده در حمل و نقل، صنعت و ذخیره انرژی استفاده می شود. چالش های کلیدی فناوری ذخیره سازی هیدروژن در تولید، ذخیره سازی و حمل و نقل موثر هیدروژن نهفته است. در حال حاضر، روشهای اصلی ذخیرهسازی هیدروژن عبارتند از ذخیرهسازی هیدروژن با فشار بالا، ذخیرهسازی هیدروژن مایع برودتی، و ذخیرهسازی هیدروژن حالت جامد (مانند ذخیرهسازی هیدروژن هیدرید فلز). اگرچه سیستمهای ذخیرهسازی هیدروژن نسبتاً گران هستند، با پیشرفتهای فنآوری، بهویژه توسعه فناوریهای تولید هیدروژن سبز، ذخیره انرژی هیدروژن یکی از راهحلهای مهم برای دستیابی به کربنزدایی عمیق و محرک تبدیل انرژی در آینده در نظر گرفته میشود، بهویژه برای کاربردهای-در مقیاس بزرگ، طولانیمدت ذخیرهسازی انرژی و حمل و نقل سنگین مناسب است.
ذخیره انرژی سوخت مصنوعی
ذخیرهسازی سوخت مصنوعی از الکتریسیته برای تولید سوختهای شیمیایی (مانند گاز طبیعی مصنوعی و سوختهای مایع مصنوعی) برای ذخیرهسازی طولانی مدت انرژی استفاده میکند. این فناوری معمولاً شامل الکترولیز آب برای تولید هیدروژن است که سپس با دی اکسید کربن ترکیب می شود تا هیدروکربن هایی مانند متان، متانول یا گازوئیل مصنوعی سنتز شود. این سوخت های مصنوعی را می توان ذخیره و حمل کرد و در صورت نیاز از طریق احتراق یا در پیل های سوختی به انرژی الکتریکی یا مکانیکی تبدیل می شود. مزیت ذخیرهسازی سوخت مصنوعی در سازگاری آن با زیرساختهای انرژی موجود است، مانند خطوط لوله گاز طبیعی موجود، سیستمهای ذخیره و توزیع سوخت مایع، که آن را برای ذخیرهسازی انرژی طولانیمدت و مقیاس بزرگ مناسب میسازد. علاوه بر این، سوختهای مصنوعی میتوانند بهعنوان یک مکمل{7}} اوج اصلاح برای تولید انرژی تجدیدپذیر عمل کنند و به تعادل شبکه برق کمک کنند. اگرچه سوختهای مصنوعی بازده کلی پایینتر و هزینههای بالاتری دارند، با افزایش دسترسی به انرژی تجدیدپذیر و پیشرفتها در فنآوریهای جذب و استفاده از کربن، انتظار میرود ذخیرهسازی سوخت مصنوعی به جزء مهمی از سیستمهای انرژی کم کربن آینده تبدیل شود.