中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：全國(guó)首座氨現(xiàn)場(chǎng)制氫加氫一體站示范項(xiàng)目啟動(dòng)儀式日前在福州長(zhǎng)樂(lè)舉行，這是“氨制氫加氫”這一技術(shù)首次走出實(shí)驗(yàn)室，投入商業(yè)應(yīng)用。
氨作為零碳燃料和氫能載體，可以解決氫能大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)難題，拓寬氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，可再生能源制綠氫合成氨及其應(yīng)用對(duì)于全球?qū)崿F(xiàn)碳中和至關(guān)重要，綠氨合成將會(huì)成為綠氫的重要應(yīng)用之一。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外氫氨融合產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目布局逐漸加快，氫氨融合技術(shù)路徑漸受熱捧。
規(guī)劃落地年產(chǎn)能超過(guò)156萬(wàn)噸，
對(duì)應(yīng)超28萬(wàn)噸/年綠氫需求
今年3月發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》提出，擴(kuò)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)合成氨等行業(yè)由高碳工藝向低碳工藝轉(zhuǎn)變，促進(jìn)高耗能行業(yè)綠色低碳發(fā)展。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，自上述規(guī)劃發(fā)布以來(lái)，國(guó)內(nèi)綠氨規(guī)劃并落地的年產(chǎn)能已超過(guò)156萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)超28萬(wàn)噸/年的綠氫需求。
4月7日，國(guó)際氫能冶金化工產(chǎn)業(yè)示范區(qū)新能源制氫聯(lián)產(chǎn)無(wú)碳燃料項(xiàng)目簽約儀式在內(nèi)蒙古包頭九原工業(yè)園區(qū)舉行，同時(shí)建設(shè)中國(guó)首臺(tái)套氫電催化合成技術(shù)的120萬(wàn)噸綠氨化工項(xiàng)目，推動(dòng)形成綠色低碳化工產(chǎn)業(yè)鏈。7月12日，國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)華投資蒙西公司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(xiàng)目獲備案，該項(xiàng)目利用風(fēng)光發(fā)電分解水制取高品質(zhì)氫氣，再用于生產(chǎn)合成氨，年產(chǎn)約30萬(wàn)噸綠氨，供蒙西地區(qū)工業(yè)園區(qū)化工生產(chǎn)使用。
8月19日，蘭州新區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目正式實(shí)施，計(jì)劃建設(shè)年產(chǎn)2萬(wàn)噸制氫能力和10萬(wàn)標(biāo)方儲(chǔ)氫能力的綠氫供應(yīng)基地，以年產(chǎn)6萬(wàn)噸綠氨和氫能交通應(yīng)用為核心的示范應(yīng)用中心，以年產(chǎn)3000套氫燃料電池系統(tǒng)為核心的氫能裝備制造中心。
“近年來(lái)，業(yè)內(nèi)持續(xù)探索氫能儲(chǔ)運(yùn)難題突破口。我國(guó)是氨生產(chǎn)大國(guó)，氨能源豐富，氨作為高效儲(chǔ)氫介質(zhì)，具有高能量密度、易液化儲(chǔ)運(yùn)、安全性高和無(wú)碳排放等優(yōu)勢(shì)。因此，氫氨結(jié)合將成為最具潛力的新型儲(chǔ)運(yùn)方式。”廈門(mén)大學(xué)能源學(xué)院教授王兆林表示。
200公里以上儲(chǔ)運(yùn)半徑，
液氨更具優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)階段，氫能儲(chǔ)運(yùn)成為氫能發(fā)展不可忽視的瓶頸。據(jù)國(guó)際能源署預(yù)計(jì)，2040年全球綠氫和藍(lán)氫需求將達(dá)7500萬(wàn)噸，解決供需矛盾，首先要解決儲(chǔ)存和運(yùn)輸難難題。但無(wú)論是氣氫還是液氫，目前都沒(méi)有現(xiàn)成的廉價(jià)運(yùn)輸方式，這也是當(dāng)下氫能及氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未實(shí)現(xiàn)快速大規(guī)模推廣的主要原因之一。
“氫氣按體積計(jì)算時(shí)，由于密度非常小，導(dǎo)致運(yùn)輸?shù)捏w積巨大，因此以氣態(tài)的形式進(jìn)行長(zhǎng)距離、大規(guī)模運(yùn)輸這一方式不可取?！庇職怏w集團(tuán)氫能事業(yè)部總經(jīng)理張旭認(rèn)為，同時(shí)，合成甲醇并不能實(shí)現(xiàn)完全零碳，液氫則面臨技術(shù)和成本問(wèn)題。一方面需要環(huán)保屬性，另一方面要解決工業(yè)化和商業(yè)化問(wèn)題，基于此，用氫和氨做成合成氨進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用是更優(yōu)解決方式。
“在化學(xué)性質(zhì)方面，氨的液化溫度只有零下33攝氏度，非常容易液化，與之相比，氫液化溫度則需要降至零下253攝氏度左右，無(wú)論是車(chē)輛運(yùn)輸還是管道運(yùn)輸，液氨的難度都相對(duì)更低。”王兆林稱(chēng)，只要超過(guò)200公里的儲(chǔ)運(yùn)半徑，液氨有能力勝過(guò)所有的儲(chǔ)運(yùn)方式，并支持更大規(guī)模的氫能儲(chǔ)運(yùn)及應(yīng)用場(chǎng)景。
蘇州希倍優(yōu)氫能源科技有限公司總經(jīng)理李留罐認(rèn)為，氫氨融合這一技術(shù)路徑的興起背后，也有市場(chǎng)需求的推動(dòng)。“以?xún)?nèi)蒙古為例，依托豐富的風(fēng)光資源，內(nèi)蒙古的風(fēng)光制氫項(xiàng)目不斷增長(zhǎng)，但氫的消納難題逐漸暴露。為實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)匦履茉错?xiàng)目形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，氫氨結(jié)合逐步受到重視。“隨著光伏度電成本的逐漸降低，未來(lái)光伏組件及總投資成本的減少，綠氫將更具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，在此背景下，‘氫-氨-氫’模式下的全生命周期成本將得到有效控制。”
為實(shí)現(xiàn)氫氨融合快速發(fā)展，
需進(jìn)一步降低電力及設(shè)備成本
王兆林稱(chēng)，氫氨結(jié)合不僅能解決氫儲(chǔ)運(yùn)難題，還能夠擴(kuò)展氫能產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用渠道或者應(yīng)用場(chǎng)景，延伸產(chǎn)業(yè)鏈?！皻浒苯Y(jié)合延伸到下游，可做成化肥和化工品，或應(yīng)用于水泥窯、工業(yè)用氫及冶金等，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，還可作為燃料進(jìn)行火電替代?！?
“此外，氨作為氫載體、動(dòng)力燃料的新市場(chǎng)具有重要發(fā)展?jié)摿?，全球減碳大趨勢(shì)下，氨的市場(chǎng)需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)，氫能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)應(yīng)用規(guī)模也將不斷擴(kuò)大?！崩盍艄薇硎荆瑫r(shí)，氨擁有完備的貿(mào)易和運(yùn)輸體系，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，可通過(guò)液氨船實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的氫氣運(yùn)輸，利好我國(guó)氫能?chē)?guó)際貿(mào)易發(fā)展。
值得注意的是，在氫氨融合技術(shù)路徑方面，已出臺(tái)相關(guān)鼓勵(lì)政策。2022年4月，科技部發(fā)布《國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料”等重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2022年度項(xiàng)目申報(bào)指南》，提出包括分布式氨分解制氫技術(shù)與灌裝母站集成、氨燃料電池到摻氨清潔高效燃燒等與氨有關(guān)的技術(shù)?！丁笆奈濉毙滦蛢?chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》提出依托可再生能源制氫（氨）的氧（氨）儲(chǔ)能等試點(diǎn)示范，將探索風(fēng)光氫儲(chǔ)等源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)的儲(chǔ)能發(fā)展模式列入“十四五”新型儲(chǔ)能區(qū)域示范。
李留罐強(qiáng)調(diào)，為實(shí)現(xiàn)氫氨融合的持續(xù)、快速發(fā)展，需要電力成本及相關(guān)制氫設(shè)備成本的進(jìn)一步下降，目前，新能源的波動(dòng)性問(wèn)題導(dǎo)致制氫設(shè)備的可利用率較低，電網(wǎng)調(diào)峰過(guò)程中易出現(xiàn)收費(fèi)不明確或成本高等問(wèn)題，制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。因此，需要制氫設(shè)備企業(yè)、電力企業(yè)等各方面形成合力，助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
