全球已進入“氨=氫2.0”時代，氫能產業要準備向氨方向發展
2022-05-13 14:53:27   來源：   評論：0 點擊：

2022 年 4 月 27 日,由合肥綜合性國家科學中心能源研究院(以下簡稱 ' 能源研究院 ')與皖能集團合作研制、國內首創的 8.3MW 純氨燃燒器在皖能股份銅陵發電有限公司 300MW 火電機組一次性點火成功,并穩定運行 2 個多小時。點火成功意味著在煤電機組鍋爐通過摻氨燃燒實現降碳目標在技術上是可行的,標志著氨能綜合利用發電示范項目取得了關鍵性進展,這對我省乃至全國火力發電廠實現二氧化碳減排具有里程碑意義。

氨能綜合利用發電示范項目是能源研究院 2021 年立項、由研究院下轄的氫能源與氨利用研究中心負責研發攻關的重大科技專項。項目技術路徑是 ' 光伏發電→電解水制氫→合成氨→氨輸運→火電廠摻氨燃燒 ';主要目標是通過逐步提高摻氨燃燒比例,達到有效降低火電廠二氧化碳排放和能耗總量的目標,為煤電機組 ' 三改 ' 聯動提供關鍵技術支撐;戰略意義是帶動煤電降碳 ' 先立后破 ',助推能源結構轉型,踐行 ' 雙碳 ' 戰略要求。

  2021 年 9 月,能源研究院與皖能股份公司聯合成立 ' 安徽省能源協同創新中心 ',明確由雙方共同組織該項目實施,并選擇在皖能股份下轄的銅陵發電有限公司 300MW(30 萬千瓦)發電機組開展實驗。本次 30 萬千瓦機組摻氨燃燒試驗克服了疫情等不利影響,完成了燃燒器設計及制造、試驗方案編制、設備及管道布設、控制邏輯組態等各項工作,試驗一次成功,燃燒穩定。接下來將根據試驗數據對燃燒器等關鍵設備進行進一步優化設計,并逐步推廣到 60 萬和 100 萬千瓦機組,形成更大規模的示范應用。

氨有轉換氫氣成本低廉、氨氣供應充足等優勢,液氨或將成為媲美液氫的新興儲運方式。在氫能戰略大前提下,氨能的發展和合理利用成為大勢所趨,國際上日本、韓國正在對氨能利用做出部署,國內福建、寧夏、安徽等地方以及國家能源集團紛紛成立相關聯盟組織研討會,搶占先機!

氫能源擁有諸多優點,但難以儲存和運輸,成本高昂。氫是元素周期表上最輕的元素,很容易泄漏,對儲存容器要求高,并且氫氣非�；顫�,與空氣混合后很容易發生燃燒和爆炸。如果遠距離運輸氫,需要將其液化,在常壓狀態下,需要將其溫度降低到-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,氨氣走入人們視野,氨由一個氮原子和三個氫原子組成,是天然的儲氫介質;常壓狀態下,溫度降低到-33攝氏度,就能夠液化,便于安全運輸。目前全球八成以上的氨用于生產化肥,并且氨有完備的貿易和運輸體系。理論上,可以用可再生能源生產氫,再將氫轉換為氨,運輸到目的地。