氫氨一體化“從0到1”的跨越

2022年以來，氫氨一體化發(fā)展的事件正在悄然增多：一方面，內(nèi)蒙古、吉林、新疆、遼寧、寧夏、甘肅、青海等地紛紛規(guī)劃并落地綠氫綠氨項(xiàng)目；另一方面，氫氨融合應(yīng)用正在持續(xù)探索當(dāng)中。整體來看，氫氨一體化發(fā)展正在快步邁入發(fā)展新階段。

綠氫制綠氨項(xiàng)目密集落地

國內(nèi)氨年產(chǎn)量超過5000萬噸，其中80%用于化肥原料。據(jù)公開資料顯示，國內(nèi)有近78%的氨來源于煤炭，氨的生產(chǎn)往往伴隨著大量的二氧化碳排放，面臨巨大綠色轉(zhuǎn)型壓力。

使用可再生能源水電解生產(chǎn)的綠色氫氣作為原料氣參與合成氨反應(yīng)，是降低合成氨工業(yè)碳排放的途徑之一。將綠氫應(yīng)用于合成氨的生產(chǎn)，可以避免水煤氣變換反應(yīng)的發(fā)生，在制氫端實(shí)現(xiàn)零碳排放。

隨著國內(nèi)雙碳政策體系的確立以及2022年2月四部委聯(lián)合印發(fā)的《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南（2022年版）》，近一年內(nèi)綠氫制綠氨的發(fā)展明顯加速，截至目前，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)簽約或落地的綠氨產(chǎn)能已超過430萬噸。

備注：根據(jù)公開信息整理，或有遺漏

從以上項(xiàng)目布局來看，國內(nèi)綠氫綠氨項(xiàng)目主要集中在東北部可再生能源豐富的地區(qū)。國家能源集團(tuán)、國電投、中國能建、京能集團(tuán)、中國天楹、吉電股份、明拓集團(tuán)、盈德氣體、三一重能、遠(yuǎn)景科技集團(tuán)等競(jìng)相布局綠氫綠氨項(xiàng)目。

綠氨作為綠氫的下游延伸具有易液化、易儲(chǔ)存、便運(yùn)輸、市場(chǎng)運(yùn)作成熟等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)有的氫-氨轉(zhuǎn)化技術(shù)也較為成熟，綠氨已成為綠氫利用的重要載體。目前綠氨年產(chǎn)量仍遠(yuǎn)低于國內(nèi)的需求量，未來合成氨市場(chǎng)將進(jìn)一步由傳統(tǒng)合成氨向綠氨轉(zhuǎn)移，綠氨的市場(chǎng)規(guī)模必將得到進(jìn)一步釋放。

氨氫融合拓寬氫能應(yīng)用場(chǎng)景

氨既可以作為儲(chǔ)氫介質(zhì)，同時(shí)也是相對(duì)廉價(jià)的零碳燃料。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，“氨-氫”能源結(jié)合是理想的發(fā)展方向之一，對(duì)我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有重要意義。

2022年以來，業(yè)界已經(jīng)展開了一系列探索，比如氫氨發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)成功點(diǎn)火，氨現(xiàn)場(chǎng)制氫加氫一體站實(shí)現(xiàn)了成功加氫，國內(nèi)首量氨氫燃料電池客車啟動(dòng)等。

2022年6月30日，玉柴氫氨發(fā)動(dòng)機(jī)YCK16H在廣西玉林成功點(diǎn)火。該款發(fā)動(dòng)機(jī)排量達(dá)15.93升，最大馬力達(dá)560馬力。該款氫氨混燃內(nèi)燃機(jī)為氨或甲醇的單一燃料、氨氫混合燃料應(yīng)用提供良好的技術(shù)平臺(tái)，為我國打造零碳排放內(nèi)燃機(jī)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

9月15日，一輛氫燃料電池巴士在福州長樂的“氨現(xiàn)場(chǎng)制氫加氫一體站”實(shí)現(xiàn)成功加氫，標(biāo)志著氨制氫加氫技術(shù)進(jìn)入應(yīng)用示范階段。

2023年1月6日，由福大紫金公司和金龍客車共同打造的全國首輛氨氫燃料電池客車啟動(dòng)暨簽約儀式在福州大學(xué)舉行。該技術(shù)以液氨作為安全高效燃料加注，通過耦合低溫氨制氫與氫燃料電池技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氫能在汽車上的即產(chǎn)即用。

氨能也是實(shí)現(xiàn)高溫零碳燃料的重要技術(shù)路線。2022年10月25日，寧夏回族自治區(qū)、吳忠市兩級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目寧夏電投太陽山能源有限公司熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目#1鍋爐歷時(shí)7天7夜圓滿完成烘爐工作。該熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目將開展以氨載氫作為燃料摻配替代20%煤炭燃燒。

總體來看，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，相關(guān)技術(shù)尚未商業(yè)化，下游應(yīng)用市場(chǎng)仍處于探索階段，但未來發(fā)展值得期待。