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来源：科普时报 作者：赵佳亮 
150万吨绿色氢-氨工厂外景。（远景科技集团供图） 近日，新能源界爆出一个猛料，绿色氢-氨产业有了新进展，远景科技集团打造的全球最大150万吨绿色氢-氨项目第一阶段30万吨绿色氢-氨首期工程，在内蒙古赤峰顺利投产。从2022年立项，短短两年时间，项目不仅首期建成投产，而且产出了第一罐绿色液氨，使用了100%的绿色电力。这为世界发展绿氢产业树立了标杆。让人好奇的是，绿色氢-氨工程到底有哪些看点值得关注？跟国内外其他氢-氨项目相比，为什么此次氢-氨项目能引领产业发展？ 氢能，被誉为“21世纪终极能源”。然而，在当下节点，以制氢、储氢、运氢、用氢为主的氢能产业链存在储运难、本质安全性弱等痛点，为此，国际社会高度关注一种高效、安全的氢能载体——氨。基于氨低价和安全运输的优势，近年来世界各国均在积极开展氨能产业布局。中国工程院院士付贤智团队曾系统换算过氨的运输成本，结果显示，一辆液氨槽罐车可以运输30吨的液氨（含氢量5200公斤），远高于长管拖车运氢（含氢量不到400公斤），因此运输成本呈数量级下降。 合成氨已有100多年发展历史，氨的生产、储运及使用已形成完备的产业链、行业标准及安全规范。现阶段合成氨包括灰氨、蓝氨、绿氨三种合成工艺。我国传统的合成氨工艺便是灰氨，通常以煤为原料，氢气与空气分离制备的氮气，在催化剂作用和高温高压条件下合成氨，但危险系数大，且能耗高。而蓝氨合成工艺与灰氨基本相似，但会对工艺流程进行碳捕集与封存。在备受关注的绿氨工艺路线中，则是将可再生能源电力电解制氢技术，结合低温低压的绿色合成氨技术，把大规模的风、光等可再生能源电力电解制氢后再高效合成氨。这些绿色电力储存在氨里，氨再作为能源运输到全国各地使用。 从绿电到绿氢，再到绿氨，这个产业链至少涉及三个工程领域：一是风电和光伏发电，属于电磁学领域；二是利用电解槽电解水制取氢气，属于电化学领域；三是从空气中分离氮气，再跟氢气合成氨，又属于化工领域。如何将这三个波动领域进行精准耦合，还要控制成本，需要考验技术水平、工程设计和流程管理。 根据国际可再生能源机构预测，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每吨720—1400美元，通过煤等化石燃料制取的灰氨成本则为每吨280—440美元，即使煤炭价格处于历史高点，绿氨成本也比灰氨高，不具备竞争优势。 为解决这些挑战，远景科技集团在鄂尔多斯首创的零碳产业园模式，开始在绿色氢-氨生产上发挥重要作用。这一模式的基础是一套绿色、稳定的新型电力系统，可为各种产业集群输送源源不断的绿色电力。有了这一基础，电解水制氢所需要的巨量电力便有了支撑。 我国是可再生能源装机容量最大的国家，但因光伏、风电和水电等可再生能源存在间歇性、波动性和季节性缺点，导致大量“弃风、弃光、弃水”现象，而绿色氢-氨工程的出现或许将为这一难题提供了一种解决方案。 （作者系远景科技集团工程师） |
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