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氫氨融合:助力雙碳目標盡早實現(xiàn)

   2023-06-01 氫能觀察張贏183530
核心提示:“現(xiàn)在不投新能源就像10年前不投房地產(chǎn)一樣”。新能源來勢洶洶,勢不可擋。零碳、綠色、清潔、高效已經(jīng)成為我國能源轉(zhuǎn)型的重點,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。能源界達成的共識是:氫能將成為我國加快能源轉(zhuǎn)型升級、培育經(jīng)濟新增長點的

“現(xiàn)在不投新能源就像10年前不投房地產(chǎn)一樣”。新能源來勢洶洶,勢不可擋。零碳、綠色、清潔、高效已經(jīng)成為我國能源轉(zhuǎn)型的重點,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。


能源界達成的共識是:氫能將成為我國加快能源轉(zhuǎn)型升級、培育經(jīng)濟新增長點的重要戰(zhàn)略選擇。氫能具有清潔低碳且可存儲的特質(zhì),在此背景下,氨能成為儲氫介質(zhì)熱點。


鑒于氨是天然的儲氫介質(zhì),且便于安全運輸,因此氫氨路線成為目前推動氫能發(fā)展的熱點之一。


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(chǎn)物有氮氣、水、氮氧化物等;有一定的爆炸風(fēng)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(huán)境污染性,排放到大自然中會危害自然界氮循環(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)上采用氮氣與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”新型儲能發(fā)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(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。氫儲能、熱(冷)儲能等長時間尺度儲能技術(shù)取得突破。將加大關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)力度,推動多元化技術(shù)開發(fā),開展氫(氨)儲能等新一代高能量密度儲能技術(shù)。


業(yè)內(nèi)專家認為,“氫氨+新能源”是應(yīng)對氣候變化、實現(xiàn)碳中和的一個可行路徑。為解決新型電力系統(tǒng)中可再生能源發(fā)電與用電負荷不匹配的問題,電網(wǎng)需要儲能,特別是要有長時儲能的技術(shù)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(fēng)光制綠氫合成氨項目——吉電股份大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項目發(fā)布招標公告,采購30套水電解制氫設(shè)備。4月11日,該項目發(fā)布中標候選人公示。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目獲準予備案公示。該項目計劃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)蒙古達茂旗綠氨技術(shù)有限公司綠氫合成氨項目獲準予備案公示。該項目建設(shè)地點位于內(nèi)蒙古包頭市,建設(shè)年產(chǎn)30萬t綠氫合成氨生產(chǎn)線,計劃2025年完工。


5月15日,內(nèi)蒙古阿拉善盟能源局核發(fā)項目備案告知書,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)示范項目配套14萬噸綠氫合成氨項目獲備案。項目擬建設(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)施配置氫儲能20萬Nm3儲氫罐設(shè)備。



近日,鄂爾多斯市鄂托克前旗上海廟經(jīng)濟開發(fā)區(qū)綠氫合成氨項目獲備案。該項目計劃2024年完工,新建年產(chǎn)15萬噸綠氫合成氨裝置。


不止國內(nèi),國際上氫氨項目也已展開。追根究底是因為氫能的優(yōu)勢以及氨可以作為良好的儲氫介質(zhì)。氫氨市場正在逐步打開,預(yù)計將形成萬億規(guī)模。在長距離運輸中,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)海運業(yè)“脫碳”轉(zhuǎn)型報告稱,2030年至2050年,全球海運業(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。


 
標簽: 氫氨一體化
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