“現在不投新能源就像10年前不投房地產一樣”。新能源來勢洶洶,勢不可擋。零碳、綠色、清潔、高效已經成為我國能源轉型的重點,而氫能正在能源轉型結構中發揮著不可或缺的重要作用。
能源界達成的共識是:氫能將成為我國加快能源轉型升級、培育經濟新增長點的重要戰略選擇。氫能具有清潔低碳且可存儲的特質,在此背景下,氨能成為儲氫介質熱點。
鑒于氨是天然的儲氫介質,且便于安全運輸,因此氫氨路線成為目前推動氫能發展的熱點之一。
氨(NH3)是一種具有刺激性氣味的氣態物質,在常溫下即可加壓液化為液氨,沸點為-33.5℃,臨界壓力約11.2 MPa;有較弱的燃燒性,燃點高達651℃,燃燒產物有氮氣、水、氮氧化物等;有一定的爆炸風險,爆炸極限在15%~25%;氨具有毒性,會刺激人的皮膚粘膜等,嚴重時還會致人死亡;氨具有環境污染性,排放到大自然中會危害自然界氮循環,從而危及生態環境與人類健康。
氨的生產較為簡單,工業上采用氮氣與氫氣在高溫高壓下反應合成氨。但是在生產氫氣的過程中會消耗大量煤炭天然氣等資源,并產生大量的碳排放。根中國氣體工業協會數據,2020年我國合成氨行業二氧化碳的總排放量2.19億噸,占到了化工行業排放總量的19.9%。
氨是最基礎的化工原料之一,在化工領域有著廣泛應用。氨既可用于尿素等農業化肥原料(氮肥)生產,也可用于硝酸等化工用品生產。作為工業上最基本、結構最簡單的含氮原料,幾乎所有的含氮化合物的最上游都源自于氨。
氨還可以作為新型綠色燃料,使用綠氨燃料幾乎不會造成碳排放。而且氨易壓縮,液氨體積能量密度比液氫高35%以上,在催化條件下可以分解釋放出氫氣,是一種優良的氫能載體。
2022年2月,國家發改委和國家能源局聯合印發了《“十四五”新型儲能發展實施方案》(以下簡稱《方案》)。方案》指出,到2025年,新型儲能由商業化初期步入規模化發展階段、具備大規模商業化應用條件。氫儲能、熱(冷)儲能等長時間尺度儲能技術取得突破。將加大關鍵技術裝備研發力度,推動多元化技術開發,開展氫(氨)儲能等新一代高能量密度儲能技術。
業內專家認為,“氫氨+新能源”是應對氣候變化、實現碳中和的一個可行路徑。為解決新型電力系統中可再生能源發電與用電負荷不匹配的問題,電網需要儲能,特別是要有長時儲能的技術解決方案。
進入2023年,綠氫合成氨項目正在如火如荼進行。
2月23日,全球目前最大的風光制綠氫合成氨項目——吉電股份大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目發布招標公告,采購30套水電解制氫設備。4月11日,該項目發布中標候選人公示。根據發布的公告,隆基氫能、陽光電源、三一氫能、派瑞氫能擬中標制氫裝備。
3月11日,內蒙古烏拉特后旗綠氨技術有限公司30萬噸綠氫合成氨項目獲準予備案公示。該項目計劃2025年完工,建設年產30萬t綠氫合成氨生產線。
3月15日,內蒙古達茂旗綠氨技術有限公司綠氫合成氨項目獲準予備案公示。該項目建設地點位于內蒙古包頭市,建設年產30萬t綠氫合成氨生產線,計劃2025年完工。
5月15日,內蒙古阿拉善盟能源局核發項目備案告知書,國能阿拉善高新區百萬千瓦風光氫氨 基礎設施一體化低碳園區示范項目配套14萬噸綠氫合成氨項目獲備案。項目擬建設年產2.5億Nm3綠氫的堿水制氫系統,所制氫氣用于14萬噸綠氫合成氨系統,調節設施配置氫儲能20萬Nm3儲氫罐設備。
近日,鄂爾多斯市鄂托克前旗上海廟經濟開發區綠氫合成氨項目獲備案。該項目計劃2024年完工,新建年產15萬噸綠氫合成氨裝置。
不止國內,國際上氫氨項目也已展開。追根究底是因為氫能的優勢以及氨可以作為良好的儲氫介質。氫氨市場正在逐步打開,預計將形成萬億規模。在長距離運輸中,氫氨融合將發揮巨大作用。
全球海事論壇“零排放聯盟”撰寫的一份有關海運業“脫碳”轉型報告稱,2030年至2050年,全球海運業“脫碳”所需規模性投資將在1萬億至1.4萬億美元之間。該分析的結果假設氨將成為“航運業采用的主要零碳燃料選擇”,從 2030 年到 2050 年,大約每年需要50億到700億美元。