国际项目中,较为典型的是美国空气产品公司在中东布局的项目,美国空气产品公司(Air Products,AP)近两年在绿色制氨方面进行了一系列超大规模的投资和布局。2020 年其与沙特国际电力和水务公司(ACWA 电力)和沙特NEOM 新城签署了全球较大的无碳氢项目,三方将共同投资 50 亿美元建造一座利用可再生能源的世界等级绿色氢基氨工厂,三家企业在该项目中持有相同的股份。该项目将坐落在位于沙特阿拉伯王国西北角的以“NEOM”命名的可持续生活新城,并将生产出口到全球市场的绿色氨。该项目将包括超过 4 GW 太阳能和风能可再生能源电力的创新集成,采用蒂森克虏伯(Tthyssenkrupp)技术通过电解法日产 650 吨氢气,利用空气产品公司的技术通过空气分离法生产氮气,采用托普索公司(Haldor Topsoe)的技术年产 120 万吨绿色氨,项目定于 2025年投产。绿氨的密度较小,可以漂浮于空气上方。氨转氢技术
为适应此转变过程,在氨燃料供应网点和充分发挥氨燃料优点的氨燃料电池储能电站、氨内燃机车或氨燃料电池(车船)得到普及之前,氨、油气(或其它碳氢类)双燃料甚至多燃料机车以及氨电混动汽车可能成为人们的选择。来自美国密歇根大学机械系一个研究组的较新报告表明,现有的汽车可相当简易地改装为氨、汽油双燃料车而无需更换现有的引擎。虽然也有危险总比汽油安全:诚然,氨在特定条件下(如在密闭空间中大量释放)可造成危及生命的事故。但储运、操作中恶性事故发生率的统计数字表明,氨比汽油和液化天然气都安全得多。人体自然产生并排泄氨,人类生来就和氨朝夕相处。人的嗅觉对氨有极高的灵敏度,可检测只为危险水平5%以下的浓度。更何况,新技术的研发和实施,必能使氨燃料的运用更为安全可靠。因此,因氨有可能使人窒息而拒之不用,无异于因噎废食。氨转氢技术绿氨可以与一些金属形成络合物,具有一定的配位能力。
产业化瓶颈方面,资本密集型性质是绿色制氨产业化的主要障碍,主要源于通过可再生能源和电解槽等路径制备绿氨的成本高于传统工艺,因此除非成本进一步下降,否则多数合成氨制造商将较难从传统的合成氨生产转向绿色合成氨生产。就目前来看,中国、日本的大型化工企业仍继续采用天然气蒸汽甲烷化的传统技术,近两年投资建厂的绿氨项目主要以全球巨头、我国大型企业和government支持项目为主。总体来看,在碳减排的全球化背景下,部分国家加强碳税收政策、我国government资金支持低碳项目,国际巨头及我国大型企业积极响应政策号召,带头布局绿氨能源并提前布局市场,未来十年内,在政企的联合推动下,绿氨产业将飞速发展。
粗略预计,未来氨在化肥应用领域中,2025年消费占比预估降低至50%左右,届时工业用氨与农业用氨将会各占一半。预计至2050年前后,农业用氨将会降低至20%左右,全球大部分氨将会被应用在工业领域中,其中工业燃料及储能方面,将会是未来较大的氨应用场景。根据统计,全球氨在2022年产量约在3亿吨左右,其中有98%由化石能源制备,另外2%由可再生能源制备生产。根据氨生产过程中碳排放规模,可以分为灰氨、蓝氨、蓝绿氨、绿氨四大类,其中化石类能源生产的氨,全球碳排放达到占到1.8%左右,是主要的碳排放来源。绿氨在农业中被普遍用作氮肥,可以提高作物的产量和品质。
但专业人士同时指出,尽管有如上优势,绿氨储氢的商业化程度仍然有待提高,目前主要集中在小规模的试验和应用。“未来,随着绿氢、绿氨的成本下降及技术的进一步突破,绿氨储运氢有望快速增长。”专业人士称,《报告》显示,现阶段绿氨成本仍然较高,不具备竞争优势。2020年,绿氨的生产成本区间为720-1400美元/吨,通过煤等化石燃料制取的灰氨成本则为280-440美元/吨。即使煤炭价格处于历史高点,绿氨成本比灰氨高,不具备竞争优势。环保绿氨是指通过环保技术实现氨合成过程的低能耗、低排放。光能绿氨反应塔
绿氨制备过程中可通过控制反应条件提高产品氨气的纯度和产率。氨转氢技术
对于数据中心与3G/4G移动基站的保障电源,氨燃料电池具有广阔的市场需求,这一点完全类似于“一战期间”。中国的汽车市场和产业尚处于发展的初始阶段,而其潜力之大、发展趋势之猛,已举足轻重于世界。2012年汽车产能高达2000万辆,机动车保有量超过2亿辆,到2020年汽车保有量将超过3亿辆,需要进口6亿吨原油。中国城市园林绿化方面的修剪与维护需要5000万吨汽油,基础设施与建筑业工地以及各地“拉闸限电”催生柴油发电每年需求7000万吨柴油,相当于每年又需要再增加进口2亿吨原油。氨转氢技术