氫氣是氨的主要生產(chǎn)原料,因此根據(jù)制氫過程中碳排放量的不同,也可以將氨進行顏色分類為以下四種類別:
灰氨:使用傳統(tǒng)化石能源(天然氣和煤) 制成。
藍氨:原料氫由化石燃料提煉而來, 但在提煉過程采用碳捕捉和封存技術(shù)。
藍綠氨:甲烷熱解過程將甲烷分解為氫和碳。使用綠電將該過程中回收到的氫氣做為原料制氨。
綠氨:通過風能、太陽能等可再生能源發(fā)電所產(chǎn)生的綠電電解水產(chǎn)生氫氣,再由空氣中的氮氣和氫氣合成氨。
由于綠氨燃燒后生成氮氣和水,不產(chǎn)生二氧化碳,綠氨被認為是“零碳”燃料,是未來重要的清潔能源之一。
截至2023年9月,全球已布局超過60個綠氨項目,規(guī)劃總產(chǎn)能超過3500萬噸/年。海外綠氨項目主要分布在澳大利亞、南美、歐洲和中東。
02 綠氨的應(yīng)用場景
綠氨作為清潔能源,未來應(yīng)用場景多種多樣,除了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)和工業(yè)用途外,還主要包括摻混發(fā)電、航運燃料、固碳、儲氫等領(lǐng)域。
1、航運業(yè)
海運產(chǎn)生的二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放量的3%至4%。國際海事組織2018年通過了溫室氣體減排初步戰(zhàn)略,提出到2030年全球海運碳排放與2008年相比至少下降40%,力爭到2050年下降70%。為實現(xiàn)航運業(yè)的減碳脫碳,清潔燃料替代化石能源是最具潛力的技術(shù)手段。
航運業(yè)內(nèi)普遍認為,綠氨是未來航運業(yè)脫碳的主力燃料之一。
英國勞氏船級社曾經(jīng)預(yù)測,在2030-2050年間,氨能作為航運燃料的占比將從7%上升為20%,取代液化天然氣等,成為最主要的航運燃料。
2、發(fā)電行業(yè)
氨燃燒不產(chǎn)生CO2,摻氨燃燒可以利用現(xiàn)有燃煤電廠設(shè)施,無須對鍋爐主體進行大改造,是目前燃煤電廠降低二氧化碳排放的有效措施。
7月15日,國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案(2024—2027年)》,提出:改造建設(shè)后煤電機組應(yīng)具備摻燒 10%以上綠氨能力,燃煤消耗和碳排放水平顯著降低??芍?strong>火電機組摻燒氨或純氨是發(fā)電領(lǐng)域碳減排的重要技術(shù)方向。
日本是氨摻混燃燒發(fā)電的主要推動者。日本在2021年制定了“2021-2050日本氨燃料路線圖”,2025年前在火力發(fā)電廠中完成20%摻混氨燃料的示范驗證;隨著摻燒氨技術(shù)的成熟,這一比例將上升到50%以上;到2040年左右,建設(shè)純氨發(fā)電廠。
3、儲氫載體
氨作為儲氫載體使用,需要經(jīng)歷氨合成、液化、運輸及再次提取氣態(tài)氫等過程,氨-氫轉(zhuǎn)化全過程工藝技術(shù)成熟。
目前,氫氣儲運方式主要有高壓鋼瓶儲運、管道氣態(tài)加壓輸送、低溫液態(tài)氫儲運、液態(tài)有機物儲運、液氨儲運和金屬固態(tài)氫儲運等六種。其中,液氨儲運是通過氨合成、液化、運輸及再氣化提取氫氣,氨在-33℃或1MPa條件下液化,加氫/脫氫成本占比85%以上,對運距不敏感,適用于大宗氫氣中長距離儲運,尤其是遠洋運輸,是未來氫氣儲運最具潛力的方式之一。
4、化工原料
綠氨作為具有潛力的綠色氮肥以及綠色化工品的主要原料,將有力推動“綠氨+綠肥”、“綠氨化工”產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。
與化石能源為原料的合成氨相比,預(yù)計在2035年前綠氨作為化工原料使用還未形成有效競爭力
© 京ICP備19059098號-5, 京公網(wǎng)安備 11011302005839號 中國國際氣體技術(shù)、設(shè)備與應(yīng)用展覽會組委會版權(quán)所有