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氨作为零碳燃料和氢能载体，在构建“氢能社会”方面有望发挥重要作用，国际社会对这一观点逐渐达成共识。氨既是氢能载体，也是零碳燃料，对实现“双碳”目标将具有重要意义。 氨从最传统的农业化肥领域向能源领域拓展，目前取得了哪些进展？还将面临哪些障碍？在“双碳”目标下能否成为2022年的新风口？ “氨-氢”：零碳循环万亿级产业链 从技术角度，氨能是一种以氨为基础的新能源，既可以与氢能融合，解决氢能发展的重大瓶颈问题，也可以作为直接或者间接的无碳燃料直接应用，是实现高温零碳燃料的重要技术路线。 与氢能相比，氨能在储存和运输上具有明显的优点。众所周知，氢能源作为最终的清洁能源，其发展势不可挡，但最终要实现氢能源的商业化，安全性差和储运困难是首要解决的问题。 正是因为氢的储存和运输成本太高，氨开始受到更多的关注。氨由一个氮原子和三个氢原子组成，是天然的储氢介质；常压状态下，温度降低到零下33摄氏度就能够液化，便于安全运输。目前全球八成以上的氨用于生产化肥，因此氨有完备的贸易和运输体系。所以，从理论上来看，可以用可再生能源生产氢，再将氢转换为氨，运输到目的地。可以极大降低氢的运输成本，并且提高运输的安全性能。
绿氢生产合成氨工艺流程 日韩发力氨能 在氢能战略大前提下，氨能的发展和合理利用成为大势所趋，国际上日本、韩国正在对氨能利用做出部署。 基于氨的低价和安全运输优势，原本将氢能作为“王牌”的日本政府，正在引入氨能，希望将发电厂和船舶的燃料替换成氨，凭借燃烧技术突破，以更低的成本实现碳中和。2021年10月，日本政府发布第六版能源战略计划，首次提出引入氨能，具体体现在：“到2030年，利用氢和氨所生产出的电能将占日本能源消耗的1%。” 此外，在韩国产业通商资源部2021年12月7日主持召开的第二次氢气和氨气发电推进会议上，韩政府宣布将2022年作为氢气氨气发电元年，并制定发展计划和路线图，力求打造全球第一大氢气和氨气发电国。会议宣布，政府2022年共将投入400亿韩元用于有关设备基础设施建设，并于2023年前制定“氢气和氨气发电指南”，推广有关技术在LNG发电站使用。 国内提前布局抢占先机 与日韩相比，我国在布局氢氨联动发展的速度并不慢。目前国内已有多家科研单位以及企业开始谋划布局氢氨产业链，国内福建、宁夏等地以及国家能源集团纷纷成立相关联盟组织研讨会，抢占先机！ 氨能利用发电项目启动 2021年9月23日，由合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）与安徽省能源集团有限公司联合共建的“安徽能源协同创新中心”，在皖能铜陵发电公司揭牌成立，氨能利用发电项目同步启动。 国内首家氨-氢能源产业创新平台落地福建
2021年12月10日，福州大学、北京三聚环保新材料股份有限公司、紫金矿业集团股份有限公司在福州举行绿色能源重大产业项目战略合作签约，成立合资公司，创建国内首家“氨-氢能源重大产业创新平台”，围绕“氨-氢”绿色能源重大技术开展深度合作，加快推动科技成果转化。福州大学江莉龙研发团队率先实现了新型的低温“氨分解制氢”催化剂的产业化，探索了以氨为氢能载体的颠覆传统高压储氢方式，为发展“氨-氢”绿色能源产业奠定了坚实的基础。 国家能源集团组织氨能研讨会 2021年12月13日，国家能源集团召开氨能在煤炭运输产业技术研讨会，会议总结了国家能源集团当前氢能氨能发展情况，要求充分认识氢能、氨能在能源绿色低碳转型过程中的重要战略作用，做好应用场景开发和技术研发布局。 氢氨高温窑炉零碳燃烧技术研发平台成立 12月27日，由佛山仙湖实验室、佛山欧神诺陶瓷有限公司和佛山市德力泰科技有限公司联合发起成立的先进零碳燃烧技术联合创新研发中心在仙湖实验室成立。该中心瞄准窑炉零碳燃烧颠覆性关键技术，旨在打造国内首家开展氢氨高温窑炉零碳燃烧技术研发的绿色能源产业创新平台。 国内首个氨氢产业联盟成立 2022年1月4日，宁夏工信厅同意由宁夏电投太阳山能源有限公司牵头，联合宁夏庆华煤化集团有限公司、宁夏和宁化学有限公司、北京汉氢科技有限公司、厦门大学、银川能源学院、宁夏氨氢研究院等区内外氨氢产业企业、院校、科研院所，共同组建宁夏氨氢产业联盟。
伴随着“氨-氢”绿色能源项目的不断推进，有望解开产业的诸多难题，让绿氢真正成为清洁能源的新风口。 氨燃料在航运业或将大有可为 在交通领域，氨燃料在航运业或将大有可为。目前，减少碳排放已成全球共识，世界各国对低碳航运的需求日益旺盛。 与汽车相比，船用动力机特别是远洋船舶，需要较大的功率输出。船用动力系统目前主要以燃油为主，会排放大量的二氧化碳是燃油燃料的致命缺憾，据报道：海运产生的二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放量的3%至4%，不容忽视；虽然也有采用电力推动的船舶，但其电力来源还是主要来自于柴油发电机组。 相比于其他燃料，氨燃料既能满足船舶大功率运输需求，又具有零碳排放的特性，适合作为船舶燃料。氨燃料在船舶上的使用项目正在全球逐步展开。 氨-氢市场竞争力有待检验 全球范围内，目前日本、阿联酋、澳大利亚等国已将“氨”纳入其政府能源战略之中，与之对比的是，目前国内氢能行业中，氨-氢储运这一方式应用相对较少。在业内人士看来，氨-氢这一模式尽管研究热度不减，但最终能否成为工业主流，仍需考虑各国不同的资源禀赋，并经过一定的实践和市场的检验。 与此同时，也有业内专家认为，尽管合成氨工业相对成熟，但要实现大规模氨氢转换，让“氨-氢”这一方式成为氢能产业的一环，目前仍需将氨分解制氢的大容量设备、纯化技术以及终端产品等产业链各环节进行集成。 但是，清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强在近期的一次采访中看好氢氨一体化的发展，他说，因氨转换氢气成本低廉、氨气供应充足等优势，液氨或将成为媲美液氢的新兴储运方式。多样化的绿色能源使用对“双碳”目标的实现至关重要。在氢能战略大前提下，整个氢能行业要利用氢能在交通领域的优势，对包括氨在内的氢基化合物提供更多的测试机会，得出科学的结论，进行大面积推广，为实现“碳达峰”“碳中和”寻找多样的路径与技术。 可以预见，在“氨-氢”的技术迭代下，氢能源零碳循环的万亿蓝海已经打开，必将催生出一批领头羊。加快发展集绿氨产业、氢能产业及可再生能源产业于一体的“零碳循环”的万亿级产业链，对保障国家能源安全和社会经济可持续发展具有重要意义。 来源：国际能源网/氢能汇 本文来源【国际能源网】版权归原作者所有 |
