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氢氨融合,氢能产业发展新路径
与风险共舞
2024-01-02 19:37:20

双碳战略背景下,世界各国都在积极寻找绿色能源技术,氢氨融合正在成为发展热点。氨是大宗基础化工品,具备原料、燃料双重属性,是世界上生产及应用最广泛的化学品之一。同时,氨是富氢载体和良好的储氢介质,所含氢元素的质量分数达17.6%,是大规模、长距离储运氢的有效方式。氨常温常压下为气态,具有燃点髙、不易爆、低压易液化等特点。全球氨年产量约1.8亿吨,我国氨年产量约5600万吨,约占全球产量30%。
01全球氢氨融合快速发展,产业布局加快
氨作为零碳燃料和氢能的高效载体,可实现终端能源的无碳排放。液氨体积能量密度高、基础设施完善、大规模存储和运输技术成熟,能够有效解决氢能储运难题,氢氨融合是实现未来能源绿色发展的重要解决方案。全球范围内已有多个国家和地区开始探索氢氨融合技术发展。近年来,国内外氢氨融合技术发展不断加速,示范项目和产业布局逐步加快。


韩国正在推动液氨发电及氨氢混合发电技术联合研发与产业化。韩国政府从2022年1月起开展无碳环保氨气发电技术联合研发,斗山重工、现代重工和乐天精密化学等企业参与合作。2023年11月16日,韩国政府宣布了一项在火力发电燃料组合中引入氢和氨的计划,目标最早在2030年使原料中含有20%的氨,并在不少于24家当地燃煤火力发电厂应用。韩国电力、乐天化学等企业先后与马来西亚、阿联酋企业合作,在当地建设绿氢和绿氨工厂,旨在向当地及韩国提供绿氢和绿氨。
中东积极布局绿氨产业,将其作为能源转型的重要路径。沙特阿美联合美国空气产品公司等在沙特投资的NEOM绿氢/绿氨项目正在实施,未来将全部由可再生能源供电,计划于2026年完成。

我国出台了氢氨融合路径相关政策。《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》中提出,扩大工业领域氢能替代化石能源应用规模,积极引导合成氨、合成甲醇、炼化、煤制油气等行业由高碳工艺向低碳工艺转变,促进高耗能行业绿色低碳发展。《“十四五”新型储能发展实施方案》中提出,依托可再生能源制氢(氨)的氢(氨)储能等试点示范,将探索风光氢储等源网荷储一体化和多能互补的储能发展模式列入“十四五”新型储能区域示范。2022年科技部发布的国家重点研发计划重点专项项目,包括分布式氨分解制氢技术与灌装母站集成、掺氢/氨清洁高效燃烧等与氨相关技术。国家能源集团、国家电投、中国能源建设集团等多个能源集团均开始布局、投资建设风光氢氨一体化项目。2022年7月,国家能源集团国华投资乌拉特中旗甘其毛都口岸加工园区风光氢氨一体化新型示范项目获备案;2023年5月,国家电投吉电股份大安风光制绿氢合成氨一体化项目全面开工。项目年制氢量3.2万吨,年产氨量18万吨,配套建设80万千瓦新能源装机,为绿氢、制氨提供能源。此外,中国石化于2022年8月在福州市启动了全国首座“氨现场制氢加氢一体站”示范项目,以氨作为氢气的储能载体,探索在线制氢、分离纯化、升压加注等技术和装备的低成本示范应用。据福州大学氨制氢催化技术数据,以每吨氨价格3500元为测算基础,5.49t氨分解产生约1t氢气。1t氢气原料成本约19元/kg,考虑氨制氢设备投资成本后,在现场制氢供氢的价格可控制在35元/kg以内。若结合石化企业上游炼油厂副产氢资源来合成氨,成本优势将更加凸显;2023年12月8日,我国首座商业化分布式氨制氢加氢一体站——广西石油南宁振兴加能站建成并成功试投产;2023年6月,广东佛山仙湖实验室启动“氢能及氨氢融合新能源技术重点实验室”建设,聚焦氢能与燃料电池技术和氢氨融合新能源技术,探索构建以氨和氢作为直接能源或能源载体的新能源体系。
02氢氨融合是能源绿色发展的重要路径
氨作为大宗商品,具有完备的贸易和运输体系,氨可以作为直接或者间接的无碳燃料直接应用。目前全球八成以上的氨用于生产化肥,绿氨应用主要集中在降碳、储氢、航运燃料、掺混发电等领域,具有良好的发展前景。降碳。2021年我国合成氨碳排放量约2亿吨,合成氨行业节能减排压力大,绿氨能够实现接近“零碳”排放,有助于双碳目标实现,未来合成氨市场将由传统合成氨向绿氨转移。国家能源集团、国家电投、中国能源建设集团等多个能源集团均开始布局、投资建设风光氢氨一体化项目,项目主要集中在可再生资源富集的内蒙古、吉林等地区。


储氢载体。绿氨作为储运氢的载体,可实现氢的低成本远洋运输。氢气储运难和安全性差是制约氢能产业发展的主要“瓶颈”。氨的特性适合储运氢。氨比氢气更容易液化,常压下氨气在-33℃可以液化,而氢气需要低于-253℃,且同体积液氨比液氢多至少60%的氢。从全球氢能贸易来看,综合考虑出口国—港口—需求地全过程储运的复杂性和安全性,氢氨储运模式是极具可行性和经济性的方案,有望成为大规模氢能贸易的有效方式。液氨已经在全球范围内开展远洋贸易,中东、澳大利亚、智利等世界上可再生能源资源较为丰富的地区已启动相关能源规划,利用风光发电制氢,之后利用氨作为氢的载体运输到日本、韩国等市场。
绿色航运燃料。绿氨是未来航运业脱碳的主力燃料之一。国际海事组织2018年通过了温室气体减排初步战略,提出到2030年全球海运碳排放与2008年相比至少下降40%,力争到2050年下降70%。为实现航运业的减碳脱碳,清洁燃料替代化石能源是最具潜力的技术手段。绿氨动力船舶能量密度大,可利用现有氨供应链和基础设施,在集装箱船等大型船舶远航领域具有较好的应用前景。2021年3月4日,韩国船级社授予韩国船舶技术株式会社研发的“8000吨级氨燃料动力加注船”原则性认可证书,其为船用轻质柴油(MGO)和氨为双燃料的8000吨级氨燃料加注船。
03零碳能源经济,万亿蓝海市场
全球绿色能源转型和能源安全的大背景下,绿氢与绿氨相互融合,是实现能源绿色发展的重要路径。根据国际可再生能源署(IRENA)估算,为了满足《巴黎协定》中全球气温上升控制在1.5℃以内目标,全球将新增亿吨级绿氨需求量。据Precedence Research数据,2022年全球绿氨市场规模为6300万美元,预计2030年将达到54.8亿美元。BP、Air Products、Yara等世界能源巨头依托澳大利亚,中东地区国家等丰富的可再生能源或天然气资源优势,开发了数十项总计约千万吨级的蓝氨/绿氨合作项目。


我国氢氨融合起步较晚,但发展速度快。近年在储氢载体、氨煤混烧/纯氨燃烧发电、氨燃料电池、氨动力船舶等领域取得积极进展。未来氢氨融合发展仍需持续探索,加强战略规划布局,确定氢氨融合发展战略方向与目标助力推动我国能源转型和可持续发展。
7月10日晚间公司公告,其全资子公司辉丰石化,其与中能建氢能源有限公司签订了《氢氨醇绿色能源项目合作协议》,就液氨和甲醇产品的储运销项目进行战略合作。

据公告资料,中国能建氢能公司自2022年起陆续开发投资吉林松原、甘肃兰州、酒泉、内蒙古等多地可再生能源氢氨醇一体化绿色能源项目,总投资额高达800亿
7月11日晚间,下定决心切入氢能产业的辉丰股份,再发出了一份重磅公告。$辉丰股份(SZ002496)$
宣布了全资子公司江苏辉丰石化有限公司与宝武集团一级子公司宝武清洁能源有限公司(以下简称“宝武清能”),于今日签订《氨氢能源领域合作框架协议》。

辉丰股份  能分别和中能建,中国宝武在氢能产业布局深广的实力强大的两大央国企达成战略合作,打通绿氨新能源产业上下游,解决氢能源运输和存储最难的痛点,将会打开万亿氢能蓝海市场!目前刚刚转型的辉丰股份股价才1元多,处于历史的底部区间,从传统产业转向氢能源阳光产业,相信十倍起步值得期待!

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