界面新聞記者 ｜ 戴晶晶

“綠氨有望成為真正的可持續燃料，它是對綠氫很好的替代。”

4月21日，中國石油學會碳中和專業委員會成立大會暨首屆學術研討會在北京舉辦。會上，中國石油集團安全環保技術研究院（下稱中石油安環院）副院長/教授級高工雍瑞生在發表《“雙碳”目標下中國石油低碳發展戰略思考》主題報告時作出上述表述。

氨是常見的一種化學肥料，也廣泛應用于化工、制藥、制冷和食品等多個工業領域。目前全球八成以上的氨用于生產化肥。

與此同時，氨也能作為燃料用于交通運輸或發電，尤其在航運業被認為是一種很好的燃料。

根據主要原料氫氣的碳足跡，合成氨可分為灰氨、藍氨和綠氨。其中，綠氨是以可再生能源為動力進行電解水制氫，再與氮通過熱催化或電催化等技術合成，即以綠氫制備綠氨。

雍瑞生在會上指出，中石油安環院認為氨能是具有戰略價值的清潔能源，為實現能源結構快速調整、加快碳中和進程提供了一個新的解決方案。

“很多企業在水制氫上遇到了明顯的瓶頸。氨作為化肥和燃料等角色，應該馬上能登上主流能源的舞臺。”雍瑞生稱。

氫是一種蘊藏豐富、用途廣泛、清潔的能源載體，被稱為人類的“終極能源”。綠氫是由太陽能、風能等可再生能源制造的氫氣，過程中幾乎不產生碳排放。

2022年3月，國家發改委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》，明確了氫的能源屬性，是未來中國能源體系的組成部分。規劃要求，到2025年，中國可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年。

但目前綠氫在盈利性、配套基礎設施建設和儲存運輸安全性等方面還存在著挑戰。

氫是元素周期表上排號第一的元素，也是質量最輕的元素，氫氣容易發生泄漏甚至爆炸，對儲運設施要求較高。此外，氫氣體積較大，長距離運輸往往需要進行低溫液化，能耗和能量損失大。

因此，更容易被液化儲運、能量密度更高，且可作為航運業清潔燃料的氨受到關注。

今年4月，中石油安環院雍瑞生、楊川箬等在《中國工程科學雜志》上發表名為《氨能應用現狀與前景》的論文指出，據核算，100 km內液氨的儲運成本為150元/噸，500 km內液氨的儲運成本為350元/噸，僅為液氫儲運成本的1.7%。

同時，相比于氫氣，氨的爆炸極限范圍更窄，沸點更高，發生火災和爆炸的可能性更低。

根據中石油安環院論文，氨兼具有能源屬性和儲能屬性，能應用于動力燃料、清潔電力和儲氫載體等方面。

“從能源角度看，氨的完全燃燒產物只有氮氣和水，既可替代部分煤炭為電力系統提供清潔燃料，也可替代部分化石能源為發動機提供清潔燃料。”論文總結稱。

氨可經催化分解制取氫，可以作為儲運氫的載體，實現氫的低成本運輸，拓寬氫能產業應用場景。從“制?儲?輸?用”全生命周期成本來看，綠氨的成本低于綠氫。

今年，中國石油大學副教授孫暉、教授孟祥海等也發表論文表示，由于中國的電解水制氫合成氨，不易受產能、配額、原料及資源的限制，將有望成為電解水制氫及利用最大的產業鏈。

《氨能應用現狀與前景》論文指出，目前全球多個大型綠氫綠氨項目正在推進，預測到2030年，全球宣布的綠氨項目年生產能力為1500萬噸（為當前氨市場的8%）。

2022年12月，畢馬威發布《綠氨行業概覽與展望》報告預計，到2030年，全球綠氨市場規模將達到54.8億美元，以2021年3600萬美元的規模為基準，年均復合增長率高達74.8%。

日本是國際上首個提出氨能概念的國家。在福島核危機后，日本開始押注氫能發展以提供清潔能源。

2021年10月，日本在第六版能源戰略計劃中首次引入氨能，提出到2030年，利用氫和氨所生產出的電能將占日本能源消耗的1%。

日本經濟產業省已制定計劃，到2030年用氨與煤炭混燒，替代日本燃煤發電站20%的煤炭供應；到2050年，日本燃料結構中使用3000萬噸可再生氨，減少傳統發電廠和日本航運的排放。

4月21日，沙特阿美官微發布消息稱，首批獲認證的低碳氨由沙特阿拉伯運往日本，將用于混合燃料發電。

據雍瑞生在上述會上介紹，目前中國在建的綠氨項目約為180萬噸。

“現在有很多企業已進入到具體的實施階段，”雍瑞生說，柔性合成氨技術也取得了一定的突破。

但氨要成為真正的可持續燃料，也有諸多瓶頸需要克服。例如，如何獲得充足且低成本的綠氨供應，以及氨本身存在一定毒性和腐蝕性，使用過程中如何避免它對人體產生危害等。