1月24日,由中國(guó)氫能聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位國(guó)家能源集團(tuán)開發(fā)的世界首個(gè)“燃煤鍋爐混氨燃燒技術(shù)”應(yīng)用項(xiàng)目在山東煙臺(tái)成功投運(yùn),并順利通過中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)與中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的技術(shù)評(píng)審。該技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)40兆瓦等級(jí)燃煤鍋爐氨混燃比例為35%的中試驗(yàn)證,標(biāo)志著我國(guó)燃煤鍋爐混氨技術(shù)邁入世界領(lǐng)先行列。
燃煤發(fā)電二氧化碳排放巨大,約占我國(guó)二氧化碳總排放量的40%左右,因此,減少燃煤發(fā)電碳排放是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要措施之一。該技術(shù)通過對(duì)氨煤混燃機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究、40兆瓦燃煤鍋爐混氨燃燒工業(yè)試驗(yàn)研究,驗(yàn)證了燃煤鍋爐混氨燃燒的可行性,開發(fā)了火電機(jī)組燃煤鍋爐混氨燃燒技術(shù)。
燃煤鍋爐混氨燃燒,是將氨和煤按比例混合,作為鍋爐燃料,既實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒,又達(dá)到低碳排放。全球范圍內(nèi)氨煤混燃研究仍處于起步階段,國(guó)際上尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)應(yīng)用,研究前沿國(guó)家混氨比例目標(biāo)還停留在20%。
國(guó)家能源集團(tuán)自主研發(fā)的混氨燃燒技術(shù),實(shí)現(xiàn)了 40兆瓦燃煤鍋爐燃燒35%比例混氨燃料,鍋爐運(yùn)行平穩(wěn),效率高于同等負(fù)荷下的純?nèi)济汗r,鍋爐尾部NOx濃度低于純?nèi)济汗r,NH3燃盡率達(dá)到99.99%。與純煤燃料相比,氨煤混燃碳減排幅度超過35%,實(shí)現(xiàn)了火電行業(yè)低碳燃燒技術(shù)的突破。
中國(guó)電力聯(lián)合會(huì)數(shù)據(jù)顯示,截至2021年11月底,我國(guó)煤電裝機(jī)容量達(dá)到11億千瓦,如果這些機(jī)組均實(shí)施35%混氨燃燒技術(shù),每年可減排二氧化碳9.5億噸,與5,5498,5640輛電動(dòng)汽車替代燃油車實(shí)現(xiàn)的減排量相當(dāng)。
氨 (NH3)是一種零碳化合物,燃燒后的產(chǎn)物是水和氮,而氮?dú)馐谴髿獾闹饕煞种。同時(shí),氨 (NH3)也是一種有發(fā)展前景的清潔能源載體和儲(chǔ)存介質(zhì),是解決氫能儲(chǔ)運(yùn)的重要手段之一。
雙碳戰(zhàn)略下,我國(guó)氫能迎來了高速發(fā)展期。由中國(guó)氫能聯(lián)盟打造的《白皮書2020》提出,在2030年碳達(dá)峰情境下,我國(guó)氫氣的年需求量將達(dá)到3715萬噸,可再生能源制氫產(chǎn)量約500萬噸;在2060年碳中和情景下,我國(guó)氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右,在終端能源消費(fèi)中占比約為20%,可再生能源制氫產(chǎn)量約1億噸。
氫能尤其綠氫前景廣闊,但氫儲(chǔ)運(yùn)一直是氫能高效利用面臨的卡脖子難題。氨作為高效儲(chǔ)氫介質(zhì),具有高能量密度、易液化儲(chǔ)運(yùn)、安全性高和無碳排放等優(yōu)勢(shì),并且全球八成以上的氨用于生產(chǎn)化肥,有著完備的貿(mào)易和運(yùn)輸體系。因此,將可再生能源生產(chǎn)的氫轉(zhuǎn)換為氨進(jìn)行運(yùn)輸,能夠極大地解決氫能運(yùn)輸瓶頸,降低用能成本,提高氫能利用的綜合效率。
國(guó)家能源集團(tuán)在全力做好國(guó)家能源供應(yīng)“穩(wěn)定器”和“壓艙石”的同時(shí),持續(xù)加大氫能、風(fēng)電、光伏等新能源領(lǐng)域投入,多措并舉構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。
近日,國(guó)家能源集團(tuán)相繼召開了氫能氨能在煤炭運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)以及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專題會(huì)。會(huì)議要求充分認(rèn)識(shí)氫能、氨能在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型過程中的重要戰(zhàn)略作用,推進(jìn)氫能與煤基能源產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展;推進(jìn)煤電機(jī)組“三改聯(lián)動(dòng)”,推進(jìn)燃煤機(jī)組摻燒液氨探索綜合減污降碳,推進(jìn)新能源制氫與現(xiàn)代煤化工耦合發(fā)展,推進(jìn)煤炭生產(chǎn)運(yùn)輸及輔助環(huán)節(jié)的氫基新能源替代。
會(huì)議提出,應(yīng)做好應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)和氫能、氨能應(yīng)用技術(shù)研發(fā)布局,有序推進(jìn)氫能和氨能在運(yùn)輸板塊作業(yè)車、調(diào)車機(jī)車等場(chǎng)景應(yīng)用;“十四五”期間謀劃一批科技創(chuàng)新項(xiàng)目。目前,國(guó)家能源集團(tuán)正在積極推進(jìn)燃煤電廠摻氨燃燒技術(shù)研發(fā)和示范,謀劃綠氫合成綠氨技術(shù)示范。