Kemisk energilagringanvänder elektrisk energi för att omvandla låg-energiämnen till hög-energiämnen för lagring, och på så sätt uppnå energilagring. För närvarande är allmänt använda tekniker inom området kemisk energilagring inklusive lagring av väteenergi och syntetiskt bränsle (som metan och metanol) energilagring. Dessa lagringsmedier kan användas direkt som energikällor. Därför skiljer sig kemisk energilagring i detta avseende fundamentalt från traditionella energilagringsmetoder där både input och output är elektrisk energi. När slutanvändare direkt kan använda ämnen som väte eller metan (t.ex. i vätgasbränslecellfordon, kraftvärmesystem eller kemisk industri), behöver dessa lagrade energiformer inte omvandlas tillbaka till elektrisk energi i kraftsystemet, vilket förbättrar effektiviteten i hela energianvändningssystemet. Denna direktanvändningsmetod förvandlar effektivt traditionell "sekundär energi"-lagring till en mer effektiv "tertiär energi"-lagringsmodell. Därför är kemisk energilagring ofta en avgörande länk i energiomvandlingsprocessen, och erbjuder fördelar som hög energitäthet, lång lagringstid och flexibel skala, vilket gör den lämplig för lång-, storskalig-energilagring. Dessutom kan lagring av kemisk energi utnyttja befintlig energiinfrastruktur, såsom naturgasledningar och lagringsanläggningar för flytande bränsle, vilket minskar utbyggnadskostnaderna. Därför har kemisk energilagring en enorm potential för utveckling inom förnybar energinätanslutning, industriell värmebehov och transporter, särskilt när det gäller att ta itu med volatiliteten hos förnybar energi.
Lagring av väteenergi
Energilagring av väte är en teknik som omvandlar elektrisk energi till väte för lagring. Dess kärna handlar om att producera väte genom vattenelektrolys eller andra kemiska processer, och frigöra energi vid behov via bränsleceller eller direkt förbränning. Väte, som en ren sekundär energikälla, har hög energitäthet och noll koldioxidutsläpp, och används i stor utsträckning inom transport, industri och energilagring. De viktigaste utmaningarna med vätelagringsteknik ligger i effektiv produktion, lagring och transport av väte. För närvarande inkluderar de huvudsakliga vätelagringsmetoderna högtryckslagring av väte, lagring av kryogen flytande väte och lagring av väte i fast-tillstånd (såsom lagring av metallhydridväte). Även om vätelagringssystem är relativt dyra, med tekniska framsteg, särskilt utvecklingen av grön väteproduktionsteknik, anses lagring av väteenergi vara en av de viktiga lösningarna för att uppnå djup avkolning och driva energiomvandling i framtiden, särskilt lämplig för stor-lång-energilagring och tunga-transportapplikationer.
Energilagring av syntetiskt bränsle
Lagring av syntetiskt bränsle använder elektricitet för att generera kemiska bränslen (som syntetisk naturgas och syntetiska flytande bränslen) för lång-energilagring. Denna teknik involverar vanligtvis elektrolysering av vatten för att producera väte, som sedan kombineras med koldioxid för att syntetisera kolväten som metan, metanol eller syntetisk diesel. Dessa syntetiska bränslen kan lagras och transporteras, och vid behov omvandlas till elektrisk eller mekanisk energi genom förbränning eller i bränsleceller. Fördelen med lagring av syntetiskt bränsle ligger i dess kompatibilitet med befintlig energiinfrastruktur, såsom befintliga naturgasledningar, lagring av flytande bränsle och distributionssystem, vilket gör den lämplig för lång-, stor-energilagring. Dessutom kan syntetiska bränslen fungera som ett topp-tillskott till förnybar energiproduktion, vilket hjälper till att balansera elnätet. Även om syntetiska bränslen har lägre total effektivitet och högre kostnader, med den ökande tillgängligheten av förnybar energi och framsteg inom teknik för avskiljning och användning av koldioxid, förväntas lagring av syntetiskt bränsle bli en viktig komponent i framtida energisystem med låg-koldioxidhalt.