近年來,全球能源巨頭爭相布局并爭奪綠氨市場,其中使用電解水供應綠氫的綠色 NH3 合成項目近兩年已經被 Air Products、Siemens、OCP、Thyssen Krupp和 Fertiberia 等大型公司商業化。國內方面,我國國家能源集團、國電投、京能集團等也已布局多個綠氨示范項目。根據亞化咨詢《中國綠氨產業鏈年度報告2022》數據顯示,目前全球已布局超過 40 個綠氨項目,如美國能源部 REFUEL計劃、丹麥商業化綠氨工廠、中東 Neom 項目、澳大利亞 AREH 項目等,全球綠氨規劃總產能超過 1500 萬噸/年。水力氨轉氫的研究可以促進水能資源的高效利用和氨氣的可持續生產。湖北氫轉氨發展趨勢
譬如說,在中國大陸地區三五十億千瓦的“堅強智能電網”戰略格局中,天然氣將主要作為調峰調頻機組的初級能源以“主動脈”的面貌出現,而能源“氨”將作為第三次、第四次能源得以存在,將回收利用智能電網中的“窩電、棄風、棄水、低谷電”等三五萬億度電此類多余電能資源(占全年發電總量的三分之一到五分之二不等),作為國家的安全戰略資源(糧食安全、食品安全、大氣安全、氣候安全、環境安全、油氣保障與能源安全、電力安全、通信電力安全與信息安全、核安全、國家防護安全)而發揮獨特的作用,并在區域化的智能電網與智慧能源格局中發揮儲能電站與區域能源中心的主要作用。上海氨轉氫市場價格綠氨在高溫下可燃燒產生氮氧化物,對環境有一定影響。
美國“清潔氫”(Clean Hydrogen)定義,美國國家能源部發布《“清潔氫”生產標準指南》,該指南要求美國后續所制定的涉及“清潔氫”標準應當滿足以下要求。支持生產“清潔氫”的各種方式,包括但不限于:使用帶碳捕集、利用和封存技術(CCUS)的化石燃料,氫載體燃料(包括乙醇和甲醇),可再生能源,核能等;定義“清潔氫”一詞,定量為在生產場所每生產1千克氫,產生的二氧化碳當量不高于2千克,全生命周期二氧化碳當量不高于4千克每千克氫。
中國方案助力全球綠色氫基能源標準,綠色氫基能源會受到市場和政策的雙重推動,因此需要在中國制定自己的綠色氫基能源標準。首先,目前各國對綠氫的術語定義并不統一,存在“可再生氫”(Renewable Hydrogen)、“低碳氫”(低炭素水素)、“清潔氫”(Clean Hydrogen)“綠氫”(Green Hydrogen)等多種相似概念的術語,綠氨、綠甲醇標準體系更加混亂。其次,對于其生產方式是否一定涉及電解水尚有爭議,如美國支持“清潔氫”的生產方式可使用帶碳捕集、利用和封存技術(CCUS)的化石燃料、生物質、核能等非電解水制氫的方式,而日本認為“低碳氫”的生產方式應為電解水制氫。較后,各國對當量的碳排放標準尚無共識,綠色氫基能源生命周期溫室氣體排放量二氧化碳當量閾值并不統一。氫轉氨是將氫氣與氮氣在適當的條件下反應生成氨氣的過程。
中國綠氨項目主要集中在可再生資源豐富的地區,如內蒙古已布局180萬噸綠氨產能,陜西、新疆等地區也有陸續綠氨項目的投建。另外,中國未來擬在建綠氨項目,正在呈現全國多地開花的趨勢,西北、西南、華中及華南市場,都在積極布局綠氨產業,以及綠氫-綠氨煉廠的產業。氨將會是未來船舶無碳燃料,在目前關注度較高的零碳能源中,綠氨動力船舶能量密度較大程度上高于氫氣,且可利用現有氨供應鏈和基礎設施,在集裝箱船等大型船舶遠航領域具有較好的推廣應用前景。航運業內普遍認為,綠氨是未來航運業脫碳的主力燃料之一。氨轉氫是指將氨氣還原為氫氣的化學反應。船運燃料氫轉氨現貨直發
綠氨技術的推廣應注意安全和環境影響的評估。湖北氫轉氨發展趨勢
在工藝成本方面,由于 NH3 的價格很大程度上取決于 H2 的價格,具有成本競爭力的綠色 H2 生產將是加速綠色 NH3 經濟所必備路徑。根據所使用的每種水電解器的綠色 H2 價格的變化來評估綠色 NH3 生產可行性的進行技術經濟分析(TEA)必不可少。意大利比薩大學 LigangWang、瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)Umberto Desideria、美國德克薩斯理工大學 Mahdi Malmali、加拿大卡爾加里大學 Md Golam Kibria、多倫多大學 Edward H. Sargent、英國牛津大學 René Ba?ares-Alcántara、劍橋大學 Laura Torrente-Murciano、巴斯大學 Alfred K. Hill等國外機構研究人員已經進行了相關研究以確定與傳統 Haber-Bosch 工藝相比綠色 NH3 生產的可行性。湖北氫轉氨發展趨勢