中國儲能網(wǎng)訊：日前，內(nèi)蒙古烏蘭察布四子王旗風(fēng)光儲氫氨一體化示范項目——合成綠氨建設(shè)項目在杜爾伯特化工園區(qū)啟動，邁出新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和零碳燃料制造堅實的一步。項目建成后，每年綠電發(fā)電量約63億千瓦時，可節(jié)約標煤133.9萬噸，二氧化碳減排632.78萬噸。預(yù)計年產(chǎn)綠氫9萬噸、綠氨50萬噸。
氨作為零碳燃料和氫能的高效載體，可實現(xiàn)終端能源的無碳排放，在“雙碳”目標背景下，氫氨融合日益成為能源行業(yè)發(fā)展的熱點。業(yè)內(nèi)人士表示，以“氨氫+新能源”模式發(fā)展的綠色氫氨醇一體化項目正在取代以往單一的并網(wǎng)發(fā)電項目，成為開發(fā)新方向。
■氨能是氫能的最優(yōu)零碳載體
“氨的儲氫密度高、能量密度高，儲氫成本低；同時，氨燃料在使用過程中，可以實現(xiàn)零碳排放。”近日，在談起氨燃料的優(yōu)勢時，清華大學(xué)教授、長江學(xué)者特聘教授韓敏芳如此評價。
在合肥綜合性國家科學(xué)中心能源研究院氫能源和氨應(yīng)用研究中心主任羅廣南看來，氨能是氫能的最優(yōu)零碳載體，許多國家已經(jīng)將“氨”視為“氫能的2.0版本”。
羅廣南進一步介紹，由于氨的火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈?，可燃范圍比較窄，所以儲運相對安全。它還可以通過簡單加壓或降溫等方式液化，因而液化、存儲和運輸成本較低，易于大規(guī)模、長周期、遠距離儲運，不受時空限制。
由于氨的熱值與煤炭相近，與煤粉的匹配性較好?！耙虼?，當(dāng)前，國內(nèi)外煤電鍋爐降碳研究主要集中在燃煤摻氨。”羅廣南強調(diào)。
美國、日本、英國、澳大利亞等國先后對氨能源進行了研究。比如，日本已經(jīng)制定了2050年前實現(xiàn)純氨鍋爐零碳發(fā)電的路線圖。
我國氨的應(yīng)用步伐也日益加快。2022年，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》提出，擴大工業(yè)領(lǐng)域氫能替代化石能源應(yīng)用規(guī)模，積極引導(dǎo)合成氨、合成甲醇、煉化、煤制油氣等行業(yè)由高碳工藝向低碳工藝轉(zhuǎn)變，促進高耗能行業(yè)綠色低碳發(fā)展。今年2月，廣東省佛山市南海區(qū)發(fā)布《佛山市南海區(qū)打造氫能和氨氫融合裝備制造千億產(chǎn)業(yè)集群實施方案（2024—2030年）》提出，至2030年，南海區(qū)氫能和氨氫融合裝備制造產(chǎn)業(yè)將打造成為總產(chǎn)值超1000億元、規(guī)上企業(yè)超100家的千億產(chǎn)業(yè)集群。
■多地已積極布局
記者注意到，以國家能源集團、國家電投、中國能源建設(shè)集團為代表的央國企開始布局、投資建設(shè)風(fēng)光氫氨一體化項目。數(shù)據(jù)顯示，自2024年以來，項目總投資近2000億元。
2022年7月，國家能源集團國華投資烏拉特中旗甘其毛都口岸加工園區(qū)風(fēng)光氫氨一體化新型示范項目獲備案；2023年5月，國家電投吉電股份大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化項目全面開工；2024年4月，天楹遼源風(fēng)光儲氫氨醇一體化項目聚焦“氫動吉林”行動，將風(fēng)能、太陽能、儲能、氫能源、甲醇生產(chǎn)等多領(lǐng)域有機融合，構(gòu)筑起一條綠色能源的完整產(chǎn)業(yè)鏈，推動遼源由傳統(tǒng)煤炭基地向現(xiàn)代零碳高地轉(zhuǎn)變。
吉林大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項目（簡稱“大安項目”）是我國最大的綠氨投資標桿項目。吉電股份氫能業(yè)務(wù)總監(jiān)、氫能產(chǎn)業(yè)中心主任王憲民介紹，大安項目總投資約60億元，采用“綠氫消納綠電、綠氨消納綠氫”的一體化解決方案，建設(shè)包括800MW可再生能源，其中風(fēng)電700MW、光伏100MW，通過“新能源+”模式耦合綠氫、綠氨、綠甲醇、綠油氣等應(yīng)用，促進綠電轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)快速迭代，推動綠電轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，為打造“生態(tài)大安”提供一條綠色低碳新途徑。項目建成投產(chǎn)后，預(yù)計年產(chǎn)綠氫3.2萬噸，年產(chǎn)綠氨18萬噸，每年可減少二氧化碳排放65萬噸，可安置就業(yè)崗位300余人，實現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、社會效益多重發(fā)展。
■技術(shù)、經(jīng)濟性等問題需攻克
盡管氫氨和新能源的融合具有諸多優(yōu)勢，示范項目也在不斷推進，但要實現(xiàn)其在我國甚至全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。
和君咨詢新能源事業(yè)二部研究員孫韶波前不久撰文指出，在技術(shù)方面，目前氫氨融合反應(yīng)的能效和穩(wěn)定性仍有待提高。此外，大規(guī)模制備氨氣所需的催化劑和反應(yīng)條件仍需進一步研究和優(yōu)化。
與此同時，經(jīng)濟性也不容忽視，降低成本是氫氨融合技術(shù)面臨的重要挑戰(zhàn)之一。孫韶波表示，目前氫氨融合技術(shù)的成本相對較高，難以與傳統(tǒng)能源競爭。
如何解決這些問題？王憲民建議國家出臺相應(yīng)的政策給予明確的指導(dǎo)，在資金上給予支持。
在加強關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)方面，業(yè)內(nèi)專家建議，將可再生能源與氫能產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，以氨為儲能或儲氫載體，發(fā)展“清潔高效合成氨、經(jīng)濟安全氨能儲運、無碳高效氫氨利用”的零碳循環(huán)技術(shù)路線。對綠氨高效低成本合成、氨燃燒利用及尾氣處理的氨合成、氨能應(yīng)用重點領(lǐng)域組織實施一批重大科技項目，建議集中力量攻關(guān)。
“在標準方面，國內(nèi)行業(yè)標準還不夠健全，需要進一步完善?！蓖鯌椕裾f，此外，還要科學(xué)防范項目建設(shè)中存在的風(fēng)險?！氨热?，我們項目采用固體儲氫，現(xiàn)在新的技術(shù)迭代非?？?，將出現(xiàn)固體和液態(tài)混合的儲氫模式。”
