氨氢融合将催生万亿产业链
导读:氢能源作为最终的清洁能源,有着强大的远景,但要实现氢能源的商业化,需要首先解决安全性差和储运困难的问题。
氢能源作为最终的清洁能源,有着强大的远景,但要实现氢能源的商业化,需要首先解决安全性差和储运困难的问题。
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。氨在氨在常温下只需要0.7-0.8MPa就能被液化,而高压氢即使在常温下70Mpa也不能被液化。氨的储运成本非常低,便于安全运输。当前,全球的化肥基本大部分源于氨,氨因此也有完备的贸易和运输体系。
从理论上来看,可用可再生能源风光电生产氢,再将氢转换为氨,运输氨到目的地再裂解为氢,可以极大降低储运氢的成本,并提高了储运的安全性能。
另一方面,氨的的应用范围远比氢大,除了作为氢的载体,氨还是零碳燃料,尽管氨的燃烧能产生氮氧化物,但氨同时也是最优秀的脱硝还原剂,可谓是既能烧,又能处理尾气。只需要在氨燃烧的尾气加以SCR尾气处理装置就可以解决氨的燃烧尾气问题。
因此,氨燃料在货运领域将大有可为。以公路运输为例,公路运输了77.91%的全国货运,当中柴油车只占机动车的6.3%却承载了汽车中95%的货运量;另一方面全国货运有13.99%依靠水路运输,其中有97%的运输也是靠柴油机贡献的。也就是说,柴油机贡献了超过87%的全国货运。
尤其是在远洋船舶上,需要更大的功率输出。相比于其他燃料,氨燃料能提供很大的压缩比,能提供很大的动力,又具有零碳排放的特性。因此特别适合作为船舶燃料。正是因为这一特性,使氨燃料在船舶上的应用先于其他领域的发展。
专注于氢能开发的日本政府也因此引入氨能,希望将发电厂和船舶的燃料替换成氨,先通过掺氨混烧,后逐步扩大掺氨比例,争取最终实现纯氨燃烧。韩政府也力求打造全球第一大氢气和氨气发电国,推广有关技术在LNG发电站使用。
我国在氨氢融合领域的发展也不慢。
去年9月,安徽铜陵的氨能利用发电项目启动。
去年12月,福州大学江莉龙团队探索了以氨为氢能载体的颠覆传统高压储氢方式。
去年12月,国家能源集团召开氨能会议,要求充分认识氢能、氨能在能源中的重要战略作用,做好应用场景开发和技术研发布局。
去年12月,由佛山仙湖实验室、欧神诺陶瓷和德力泰科技瞄准窑炉零碳燃烧。
今年1月,宁夏吴忠太阳山组建了宁夏氨氢产业联盟,实现发电机煤粉掺氨燃烧。
尽管国内外在氨氢融合热度不减,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。
同时,合成氨工业相对成熟,但要把“氢合成氨、氨分解制氢”成为氢能产业中的一环,仍需将氨分解制氢的设备小型化、氢气的纯化技术以及终端产品等产业链各环节进行集成。
在氢能战略大前提下,氢能行业要利用氢能在交通领域的充装快、高续航、零排放等优势,对包括氨在内的氢基化合物提供更多的测试机会,得出科学的结论再进行大面积推广,为实现“碳达峰”“碳中和”寻找多样的路径与技术。
可以预见,在氨氢融合的前景下,加快发展从可再生能源转绿氨、绿氢于一体的“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。