近年來,全球能源巨頭爭相布局并爭奪綠氨市場,其中使用電解水供應(yīng)綠氫的綠色 NH3 合成項目近兩年已經(jīng)被 Air Products、Siemens、OCP、Thyssen Krupp和 Fertiberia 等大型公司商業(yè)化。國內(nèi)方面,我國國家能源集團、國電投、京能集團等也已布局多個綠氨示范項目。根據(jù)亞化咨詢《中國綠氨產(chǎn)業(yè)鏈年度報告2022》數(shù)據(jù)顯示,目前全球已布局超過 40 個綠氨項目,如美國能源部 REFUEL計劃、丹麥商業(yè)化綠氨工廠、中東 Neom 項目、澳大利亞 AREH 項目等,全球綠氨規(guī)劃總產(chǎn)能超過 1500 萬噸/年。水力氨轉(zhuǎn)氫的研究可以促進水能資源的高效利用和氨氣的可持續(xù)生產(chǎn)。湖北氫轉(zhuǎn)氨發(fā)展趨勢
譬如說,在中國大陸地區(qū)三五十億千瓦的“堅強智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略格局中,天然氣將主要作為調(diào)峰調(diào)頻機組的初級能源以“主動脈”的面貌出現(xiàn),而能源“氨”將作為第三次、第四次能源得以存在,將回收利用智能電網(wǎng)中的“窩電、棄風(fēng)、棄水、低谷電”等三五萬億度電此類多余電能資源(占全年發(fā)電總量的三分之一到五分之二不等),作為國家的安全戰(zhàn)略資源(糧食安全、食品安全、大氣安全、氣候安全、環(huán)境安全、油氣保障與能源安全、電力安全、通信電力安全與信息安全、核安全、國家防護安全)而發(fā)揮獨特的作用,并在區(qū)域化的智能電網(wǎng)與智慧能源格局中發(fā)揮儲能電站與區(qū)域能源中心的主要作用。上海氨轉(zhuǎn)氫市場價格綠氨在高溫下可燃燒產(chǎn)生氮氧化物,對環(huán)境有一定影響。
美國“清潔氫”(Clean Hydrogen)定義,美國國家能源部發(fā)布《“清潔氫”生產(chǎn)標準指南》,該指南要求美國后續(xù)所制定的涉及“清潔氫”標準應(yīng)當滿足以下要求。支持生產(chǎn)“清潔氫”的各種方式,包括但不限于:使用帶碳捕集、利用和封存技術(shù)(CCUS)的化石燃料,氫載體燃料(包括乙醇和甲醇),可再生能源,核能等;定義“清潔氫”一詞,定量為在生產(chǎn)場所每生產(chǎn)1千克氫,產(chǎn)生的二氧化碳當量不高于2千克,全生命周期二氧化碳當量不高于4千克每千克氫。
中國方案助力全球綠色氫基能源標準,綠色氫基能源會受到市場和政策的雙重推動,因此需要在中國制定自己的綠色氫基能源標準。首先,目前各國對綠氫的術(shù)語定義并不統(tǒng)一,存在“可再生氫”(Renewable Hydrogen)、“低碳氫”(低炭素水素)、“清潔氫”(Clean Hydrogen)“綠氫”(Green Hydrogen)等多種相似概念的術(shù)語,綠氨、綠甲醇標準體系更加混亂。其次,對于其生產(chǎn)方式是否一定涉及電解水尚有爭議,如美國支持“清潔氫”的生產(chǎn)方式可使用帶碳捕集、利用和封存技術(shù)(CCUS)的化石燃料、生物質(zhì)、核能等非電解水制氫的方式,而日本認為“低碳氫”的生產(chǎn)方式應(yīng)為電解水制氫。較后,各國對當量的碳排放標準尚無共識,綠色氫基能源生命周期溫室氣體排放量二氧化碳當量閾值并不統(tǒng)一。氫轉(zhuǎn)氨是將氫氣與氮氣在適當?shù)臈l件下反應(yīng)生成氨氣的過程。
中國綠氨項目主要集中在可再生資源豐富的地區(qū),如內(nèi)蒙古已布局180萬噸綠氨產(chǎn)能,陜西、新疆等地區(qū)也有陸續(xù)綠氨項目的投建。另外,中國未來擬在建綠氨項目,正在呈現(xiàn)全國多地開花的趨勢,西北、西南、華中及華南市場,都在積極布局綠氨產(chǎn)業(yè),以及綠氫-綠氨煉廠的產(chǎn)業(yè)。氨將會是未來船舶無碳燃料,在目前關(guān)注度較高的零碳能源中,綠氨動力船舶能量密度較大程度上高于氫氣,且可利用現(xiàn)有氨供應(yīng)鏈和基礎(chǔ)設(shè)施,在集裝箱船等大型船舶遠航領(lǐng)域具有較好的推廣應(yīng)用前景。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。氨轉(zhuǎn)氫是指將氨氣還原為氫氣的化學(xué)反應(yīng)。船運燃料氫轉(zhuǎn)氨現(xiàn)貨直發(fā)
綠氨技術(shù)的推廣應(yīng)注意安全和環(huán)境影響的評估。湖北氫轉(zhuǎn)氨發(fā)展趨勢
在工藝成本方面,由于 NH3 的價格很大程度上取決于 H2 的價格,具有成本競爭力的綠色 H2 生產(chǎn)將是加速綠色 NH3 經(jīng)濟所必備路徑。根據(jù)所使用的每種水電解器的綠色 H2 價格的變化來評估綠色 NH3 生產(chǎn)可行性的進行技術(shù)經(jīng)濟分析(TEA)必不可少。意大利比薩大學(xué) LigangWang、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)Umberto Desideria、美國德克薩斯理工大學(xué) Mahdi Malmali、加拿大卡爾加里大學(xué) Md Golam Kibria、多倫多大學(xué) Edward H. Sargent、英國牛津大學(xué) René Ba?ares-Alcántara、劍橋大學(xué) Laura Torrente-Murciano、巴斯大學(xué) Alfred K. Hill等國外機構(gòu)研究人員已經(jīng)進行了相關(guān)研究以確定與傳統(tǒng) Haber-Bosch 工藝相比綠色 NH3 生產(chǎn)的可行性。湖北氫轉(zhuǎn)氨發(fā)展趨勢