“現(xiàn)在不投新能源就像10年前不投房地產(chǎn)一樣”。新能源來勢(shì)洶洶,勢(shì)不可擋。零碳、綠色、清潔、高效已經(jīng)成為我國能源轉(zhuǎn)型的重點(diǎn),而氫能正在能源轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。
能源界達(dá)成的共識(shí)是:氫能將成為我國加快能源轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育經(jīng)濟(jì)新增長點(diǎn)的重要戰(zhàn)略選擇。氫能具有清潔低碳且可存儲(chǔ)的特質(zhì),在此背景下,氨能成為儲(chǔ)氫介質(zhì)熱點(diǎn)。
鑒于氨是天然的儲(chǔ)氫介質(zhì),且便于安全運(yùn)輸,因此氫氨路線成為目前推動(dòng)氫能發(fā)展的熱點(diǎn)之一。
氨(NH3)是一種具有刺激性氣味的氣態(tài)物質(zhì),在常溫下即可加壓液化為液氨,沸點(diǎn)為-33.5℃,臨界壓力約11.2 MPa;有較弱的燃燒性,燃點(diǎn)高達(dá)651℃,燃燒產(chǎn)物有氮?dú)狻⑺?、氮氧化物等;有一定的爆炸風(fēng)險(xiǎn),爆炸極限在15%~25%;氨具有毒性,會(huì)刺激人的皮膚粘膜等,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)致人死亡;氨具有環(huán)境污染性,排放到大自然中會(huì)危害自然界氮循環(huán),從而危及生態(tài)環(huán)境與人類健康。
氨的生產(chǎn)較為簡單,工業(yè)上采用氮?dú)馀c氫氣在高溫高壓下反應(yīng)合成氨。但是在生產(chǎn)氫氣的過程中會(huì)消耗大量煤炭天然氣等資源,并產(chǎn)生大量的碳排放。根中國氣體工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2020年我國合成氨行業(yè)二氧化碳的總排放量2.19億噸,占到了化工行業(yè)排放總量的19.9%。
氨是最基礎(chǔ)的化工原料之一,在化工領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。氨既可用于尿素等農(nóng)業(yè)化肥原料(氮肥)生產(chǎn),也可用于硝酸等化工用品生產(chǎn)。作為工業(yè)上最基本、結(jié)構(gòu)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(huì)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(yōu)良的氫能載體。
2022年2月,國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》(以下簡稱《方案》)。方案》指出,到2025年,新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)?;l(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。氫儲(chǔ)能、熱(冷)儲(chǔ)能等長時(shí)間尺度儲(chǔ)能技術(shù)取得突破。將加大關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)力度,推動(dòng)多元化技術(shù)開發(fā),開展氫(氨)儲(chǔ)能等新一代高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,“氫氨+新能源”是應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳中和的一個(gè)可行路徑。為解決新型電力系統(tǒng)中可再生能源發(fā)電與用電負(fù)荷不匹配的問題,電網(wǎng)需要儲(chǔ)能,特別是要有長時(shí)儲(chǔ)能的技術(shù)解決方案。
進(jìn)入2023年,綠氫合成氨項(xiàng)目正在如火如荼進(jìn)行。
2月23日,全球目前最大的風(fēng)光制綠氫合成氨項(xiàng)目——吉電股份大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項(xiàng)目發(fā)布招標(biāo)公告,采購30套水電解制氫設(shè)備。4月11日,該項(xiàng)目發(fā)布中標(biāo)候選人公示。根據(jù)發(fā)布的公告,隆基氫能、陽光電源、三一氫能、派瑞氫能擬中標(biāo)制氫裝備。
3月11日,內(nèi)蒙古烏拉特后旗綠氨技術(shù)有限公司30萬噸綠氫合成氨項(xiàng)目獲準(zhǔn)予備案公示。該項(xiàng)目計(jì)劃2025年完工,建設(shè)年產(chǎn)30萬t綠氫合成氨生產(chǎn)線。
3月15日,內(nèi)蒙古達(dá)茂旗綠氨技術(shù)有限公司綠氫合成氨項(xiàng)目獲準(zhǔn)予備案公示。該項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古包頭市,建設(shè)年產(chǎn)30萬t綠氫合成氨生產(chǎn)線,計(jì)劃2025年完工。
5月15日,內(nèi)蒙古阿拉善盟能源局核發(fā)項(xiàng)目備案告知書,國能阿拉善高新區(qū)百萬千瓦風(fēng)光氫氨 基礎(chǔ)設(shè)施一體化低碳園區(qū)示范項(xiàng)目配套14萬噸綠氫合成氨項(xiàng)目獲備案。項(xiàng)目擬建設(shè)年產(chǎn)2.5億Nm3綠氫的堿水制氫系統(tǒng),所制氫氣用于14萬噸綠氫合成氨系統(tǒng),調(diào)節(jié)設(shè)施配置氫儲(chǔ)能20萬Nm3儲(chǔ)氫罐設(shè)備。
近日,鄂爾多斯市鄂托克前旗上海廟經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)綠氫合成氨項(xiàng)目獲備案。該項(xiàng)目計(jì)劃2024年完工,新建年產(chǎn)15萬噸綠氫合成氨裝置。
不止國內(nèi),國際上氫氨項(xiàng)目也已展開。追根究底是因?yàn)闅淠艿膬?yōu)勢(shì)以及氨可以作為良好的儲(chǔ)氫介質(zhì)。氫氨市場(chǎng)正在逐步打開,預(yù)計(jì)將形成萬億規(guī)模。在長距離運(yùn)輸中,氫氨融合將發(fā)揮巨大作用。
全球海事論壇“零排放聯(lián)盟”撰寫的一份有關(guān)海運(yùn)業(yè)“脫碳”轉(zhuǎn)型報(bào)告稱,2030年至2050年,全球海運(yùn)業(yè)“脫碳”所需規(guī)模性投資將在1萬億至1.4萬億美元之間。該分析的結(jié)果假設(shè)氨將成為“航運(yùn)業(yè)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。