国务院发布的“中共中央国务院关于完整、准确、全面贯彻新发展理念,做好碳达峰碳中和工作的意见”指明了我国坚定不移的走“生态有限、绿色低碳”的高质量发展道路。实现碳达峰、碳中和,是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策,是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择。在时代发展背景下,需要一种清洁、绿色、可持续再生的绿色能源替代化石能源,来完成历史性的能源革命。
氢能源是被公认的清洁能源,并且已投入生产、使用,但是氢能源存在水电解生产成本高、液化温度低、高压存储成本高、爆炸范围广等制约大量规模化生产、普及使用的难题。相比较氢而言,氨具有易液化、易储存、便运输的优点,因此绿色合成氨项目受到国内外的广泛关注和研究。国外案例:沙特阿拉伯规划年产120万吨绿氨项目(预计2025年建成)、美国规划年产2万吨绿氨项目(预计2023年建成)、德国规划年产10万吨绿氨项目(预计2024年建成);国内案例:目前厦门大学王兆林教授,正在开展“以氨代氢、储氢技术”方面的研究。华鲁恒升作为“能效”领跑企业,时刻在关注化工领域新技术、新应用的研究与应用。
Part.01
绿氨的定义及制备途径
通过太阳能发电、水力发电、风力发电等绿色电能,电解水制备原料氢气,通过空气分离装置制备原料氮气,再合成为氨。生产过程中没有二氧化碳排放,因此称为“绿氨”。
Part.02
绿氨生产成本分析
虽然目前电解水制氢技术已经比较成熟,但是按照目前商品氨行情,电价0.2元/度时,绿氨成本价格接近商品氨销售价格,电价大于0.2元/度,绿氨成本将高于传统工艺商品氨价格,出现倒挂现象;在水电、风电等绿色电能发达的地区,低谷电价达到0.1元/度的区域,绿氨的生产将具备成本优势。
Part.03
‘绿氨’的技术应用
1、储氢载体:
氢气活泼、爆炸范围广泛(4%-75%),在高温、高压下可以穿透钢板,对储存材料材质要求较高;同时氢气液化温度在-253℃,液化过程能耗大;由此,氢能的利用,以目前现有的技术还无法经济、安全的实现。而液氨的特性与成熟的市场运作正好解决了氢气的储运问题,同时氢-氨转化技术比较成熟;因此,绿氨成为氢能利用的载体是一种可行的技术方案。
2、绿色燃料:
氨分子结构中不含碳元素,能量密度高,是氢的1.5倍。氨能在纯净的氧气中燃烧,产物是氮气和水,不污染环境。氨燃料相比较其它燃料,具有能量密度高、能量成本低的优点。但是氨的燃烧速度和热值都比较低、点火和持续燃烧比较困难,亦是制约氨替代化石能源的难点。
综上分析:“绿氨”短期内难以突破高耗电、高成本的瓶颈,实现规模化生产还有待技术创新;但是在“双碳”的背景下,节能减排势在必行。化石能源减排虽任务艰巨,但不可阻挡,发展新能源、可代替能源,是人类发展、高质量发展的必经之路。我司作为“能效”领跑企业,紧跟时代发展步伐,积极倡导“节能、减排、降耗”,将持续进行“系统优化、节能降耗、技术升级、产业链延伸” ,我们将持续、密切关注“绿氨”生产新技术、新进展,为实现“双碳”目标而时刻准备着。