新能源趨勢引導，氨產(chǎn)業(yè)探尋新方向

氫能源是新能源開發(fā)的一個熱門領(lǐng)域，其優(yōu)點很多，但儲存和運輸?shù)募夹g(shù)難度大、成本高。儲存方面，氫是元素周期表上最輕的元素，容易泄露，因此對儲存容器要求高。運輸方面，如果遠距離運輸氫，需要將其液化，即在常壓下將其溫度降低到-235攝氏度以下，能耗較高；如果以管道運輸，則需要克服純氫以及摻氫的氣體給管道帶來的安全隱患，攻克氫氣管道的材料難題。在氫能源高昂的成本下，氨氣開始受到人們關(guān)注。

氨是世界上最重要的基礎(chǔ)化學品之一，在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛用途。氨由一個氮原子和三個氫原子組成,是天然的儲氫介質(zhì)；常壓狀態(tài)下，溫度降低到-33攝氏度就能液化，便于安全運輸；目前全球八成以上的氨用于生產(chǎn)化肥。因此，理論上，可以用可再生能源生產(chǎn)氫，再將氫轉(zhuǎn)換為氨，運輸?shù)侥康牡亍?/p>

除了作為氫能載體，氨還是一種相對廉價的零碳燃料。它的能量密度很高，是液氫的1.5倍，且氨和氧的燃燒反應產(chǎn)物為水和氮氣，而氮氣約占空氣78%，因此氨的燃燒過程實現(xiàn)了零碳排放。

基于氨的上述特性，業(yè)內(nèi)開始追求氨氫能源融合，一方面打造氫能儲運新體系，另一方面開始將氨氫混燒燃料作為重要的減碳途徑之一。

發(fā)動機、氫燃料電池行業(yè)的企業(yè)開始打造氨氫供應鏈，為生產(chǎn)綠氨提供電解設備；氣體產(chǎn)品和化工公司投資制氫項目，建設綠氫工廠，為氫燃料公共汽車提供動力，同時應用“氫氨轉(zhuǎn)換技術(shù)”生產(chǎn)氨，以便于氫的運輸和出口；發(fā)電用燃料中也在朝著煤、氨氫混燒轉(zhuǎn)向。

新技術(shù)的研發(fā)和應用也在加速推進氨能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。世界首個燃煤鍋爐混氨燃燒技術(shù)工業(yè)應用項目2022年年初在山東成功投運，在國際上首次實現(xiàn)40兆瓦等級燃煤鍋爐氨混燃比例為35%的中試驗證，標志著我國燃煤鍋爐混氨技術(shù)達到世界領(lǐng)先。

2022年，國內(nèi)首創(chuàng)的8.3兆瓦純氨燃燒器，在30萬千瓦煤電機組上一次性點火成功并穩(wěn)定運行，標志著氨能綜合利用發(fā)電示范項目取得了關(guān)鍵進展，按照“綠電→電解水制氫→合成氨→氨運輸→火電廠摻氨燃燒”的技術(shù)路徑，通過試驗逐步提高火電摻氨燃燒比例，達到有效降低燃煤發(fā)電二氧化碳排放和能耗總量的目標，為火電機組“三改”聯(lián)動提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，帶動火電節(jié)能降碳。

我國是全球氨生產(chǎn)大國，全世界每年生產(chǎn)大概2億噸左右。專家指出，氫氨融合是國際清潔能源的前瞻性、顛覆性、戰(zhàn)略性的技術(shù)發(fā)展方向，是解決氫能發(fā)展重大瓶頸的有效途徑，同時也是實現(xiàn)高溫零碳燃料的重要技術(shù)路線。

中國科協(xié)科普部

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