可再生能源转化为氨氢能源体系技术和经济性分析

氨作为储氢介质,是氢储能很好补充。可组建氨氢能源体系,是大力发展智能电网和可再生能源发电规模化的重要支撑,促进我国能源转型的重要手段。探索“可再生能源电解制氢—清洁高效合成氨—安全低成本储运氨—氢能”零碳技术路线,以快速推动氢能产业规模升级,详细分析了可再生能源转化为氨氢能源体系的经济可行性。

浅谈可再生能源转化为氨氢能源体系的耦合性

在国家“双碳”目标下,正引发新一轮的能源革命,大力发展清洁能源、优化能源结构是实现“碳中和”的普遍做法。可再生能源因固有的随机性等特性,导致“弃风、弃光、弃水”较多。氢储能需要结合可行性的媒介,可大规模存储可再生能源,建立可再生能源转化为氨氢能源体系,不但有利于解决传统合成氨工业高能耗、高排放的问题,还为可再生能源的存储和消纳提供新途径,同时解决氢能产业“氢荒”的困境。目前国际上认为,氨为氢载体的氨氢能源体系用于解决储能问题,是一种具有发展前景的未来能源系统,可以与可再生能源体系耦合。

论青海省氨氢新能源产业发展

国家清洁能源产业高地建设是国家赋予青海省的伟大历史使命和重大发展机遇,也是青海省参与国家“双碳”征程的重要途径和直接体现,意义巨大。非连续性清洁能源的大规模、低成本及长时间储存与跨地域高效输运是青海省国家清洁能源产业高地建设面临的瓶颈难题。近年来,绿氨(NH_(3))在全球范围内被越来越多地认为是最佳储氢载体和理想零碳燃料,液态绿氨被定义为氢能2.0和清洁能源终极形态。非连续性清洁能源大规模制氢-绿氢大规模合成氨-液氨长时间大规模储存-液氨跨地域大规模输运-氨氢燃料综合应用构成的氨氢新能源产业模式是全球公认的最有希望突破非连续性清洁能源大规模应用瓶颈的途径之一。首先总结了青海省清洁能源产业发展现状,详细介绍了氨氢新能源产业路线及产业化进展,最后对青海省发展氨氢新能源产业面临的机遇与挑战进行了总结与展望。

“双碳”目标下的氨能技术与经济性研究进展

由于氨的高能量密度和零碳特性,其作为氢能和可再生能源载体具有良好的未来市场。氨比氢更易储运且本质安全性强,有望成为推动能源革命、社会进步和国家发展的零碳能源发展路线之一。本文从氨能的全产业链角度出发,介绍了合成氨产业发展趋势以及各类合成氨技术的最新进展和成本经济性;列举了目前氨的主要储运方式、效率、成本和安全性特征;综述了氨的新能源燃料应用,包括氨燃料电池、氨内燃机、氨燃气轮机等技术体系发展现状和燃料成本经济性,以及氨分解制氢效率和生产成本优势。通过上述技术和经济性分析,探讨了氨能在能源系统中的重要作用,进一步梳理了氨能技术发展方向。

LNG接收终端改造为绿氨接收终端的展望与可行性研究

氢能对“双碳”目标的支撑作用愈发明显和重要。加快液氨接收终端的规划建设,以氨储氢正成为解决氢气储运难题的重要途径。LNG(液化天然气)接收终端的布局使得其改造为绿氨接收终端具有巨大的社会和经济效益。概述了国内外氨氢产业发展现状,总结了氨的储存方式与特点,分析了LNG与液氨接收终端运营情况,介绍了LNG和液氨接收终端的共性工艺及主要设备;重点梳理了LNG接收终端改造为绿氨接收终端的基本问题并分析其可行性,最后提出了展望和建议。研究结果表明,LNG接收终端通过对相应工艺系统进行部分改造可转换为大规模绿氨接收终端,该研究对加快实现绿氨的大规模接收储存具有重要意义。

“氨-氢”绿色能源路线及液氨储运技术研究进展

氨作为高效氢能载体具有能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等优点,能够有效解决高压氢能储运难题,对开辟特色氢能储运路线和实现“双碳”目标具有重要意义。基于氨比氢更易储运的特性,综述了“氨-氢”绿色能源路线发展现状以及依托该路线的液氨管道输送工艺体系、安全技术、设计标准研究进展。针对目前中国液氨管道安全输送技术及设计运营经验中存在的问题,提出以下建议:(1)结合实验及仿真模拟等方法,开展含杂质液氨基础物性以及不同管道输送工艺相变特征与水力热力特性研究;(2)液氨管道可借鉴已成熟的油气管道建设经验,但在役油气管道若改输液氨需开展全方位适用性评估;(3)基于液氨管道泄漏扩散特性,完善泄漏监测体系,验证并优化防护技术效果;(4)从管材、设备、安全、防腐等多个角度,完善液氨管道建设及运行管理标准。