近日，2023 氫能嘉年華暨中國(guó)氫能 100 人論壇年會(huì)在蘇州順利舉辦，各專家學(xué)者、企業(yè)代表齊聚一堂，共同探討氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題。

水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院新能源研究院副院長(zhǎng)姜海發(fā)表《綠氫（氨）與火電耦合發(fā)展研究》主題演講。

2020年，我國(guó)正式提出碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)，而隨著能源的轉(zhuǎn)型，我國(guó)在“雙碳”基礎(chǔ)之上進(jìn)一步提出新型能源系統(tǒng)和新型能源體系。為了保證新能源的大規(guī)模發(fā)展，除短時(shí)儲(chǔ)能外，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能成為發(fā)展的重點(diǎn)問(wèn)題。

氨是是現(xiàn)代社會(huì)中最為重要的化工產(chǎn)品之一，具備完整的產(chǎn)業(yè)鏈和成熟的國(guó)際生產(chǎn)貿(mào)易體系，當(dāng)前全球每年約生產(chǎn)合成氨1.83億噸。綠氫合成氨被稱為綠氨，被認(rèn)為是理想的清潔能源載體之一，不僅可以解決長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能問(wèn)題，還可以助力火電轉(zhuǎn)型。

姜海介紹了鍋爐摻氨的四種運(yùn)行模式：1.純煤燃燒器與純氨燃燒器同時(shí)運(yùn)行；2.純煤燃燒器與煤摻氨燃燒器同時(shí)運(yùn)行；3.純煤燃燒器、純氨燃燒器和煤摻氨燃燒器三種燃燒器同時(shí)運(yùn)行；4.只有純氨燃燒器運(yùn)行。而這可以幫助火電廠由以電量?jī)r(jià)值為主向容量電量?jī)r(jià)值并舉轉(zhuǎn)換、由單純電廠向儲(chǔ)能發(fā)電并舉轉(zhuǎn)換 、由高碳電廠向綠色低碳電廠轉(zhuǎn)換。

經(jīng)計(jì)算，當(dāng)前可再生能源制備綠氨后摻燒的全流程轉(zhuǎn)換效率約為20%左右，且至高可以提升至31%左右。

在關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備方面，姜海表示，目前堿性電解槽已實(shí)現(xiàn)完全國(guó)產(chǎn)化，PEM電解槽在整體水平上處于國(guó)際第一梯隊(duì)，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)90%。國(guó)內(nèi)的可再生能源合成氨技術(shù)與國(guó)外基本上可以達(dá)到并駕齊驅(qū)，在煤摻氨鍋爐方面，國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距不大。

關(guān)于火電摻燒的安全性，姜?？偨Y(jié)，一套完整的安全管理體系，是保證整個(gè)流程的安全可控的基礎(chǔ)。在氨制備階段要設(shè)立可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，在儲(chǔ)存階段要實(shí)施監(jiān)控防止氨氣泄露，在運(yùn)輸階段要加強(qiáng)長(zhǎng)輸管道防腐蝕工作，并做好檢測(cè)及防控系統(tǒng)建設(shè)，在燃燒階段加強(qiáng)設(shè)備制造能力，規(guī)范生產(chǎn)操作，防止蒸發(fā)器、氨燃燒器等多區(qū)域泄漏。

在摻氨成本方面，姜海分別測(cè)算了聯(lián)網(wǎng)型制氫（氨）和離網(wǎng)型制氫（氨）。聯(lián)網(wǎng)型制氫（氨）成本，用電電價(jià)為0.4元/千瓦時(shí)綠氨成本為3898元/噸，而隨著用電電價(jià)的降低，當(dāng)電價(jià)為0.1元/千瓦時(shí)，綠氨成本可降到1257元/噸。離網(wǎng)型制氫成本要高于聯(lián)網(wǎng)型制氫，但最終測(cè)算成本也可達(dá)到1630元/噸。

氨價(jià)確定火電摻氨成本，當(dāng)綠氨摻燒比例在10%至100% 時(shí)，度電成本上浮0.174 至 1.743 元。若考慮火電廠可接受0.2元/ 千瓦時(shí)的度電成本上浮，則在近期 、中期（2030年）、遠(yuǎn)期（2050年 ）各階段建議火電摻氨項(xiàng)目推動(dòng)實(shí)現(xiàn)摻氨比例分別為5%-10%、10%- 20%、40%-50%。

姜海選擇甘肅和浙江兩個(gè)省份作火電摻氨轉(zhuǎn)型案例分析，甘肅是電力送出省，當(dāng)實(shí)現(xiàn)30%的摻氨比例時(shí)，帶來(lái)的用電成本是上升約0.015元/千瓦時(shí)；當(dāng)實(shí)現(xiàn)30%的摻氨比例時(shí)，帶來(lái)的用電成本是上升約0.023元/千瓦時(shí)；當(dāng)實(shí)現(xiàn)30%的摻氨比例時(shí)，帶來(lái)的用電成本是上升約0.034元/千瓦時(shí)。浙江則分別上升約0.024元/千瓦時(shí)、0.035元/千瓦時(shí)和0.050元/千瓦時(shí)。

相比其他長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，火電摻氨不僅可真正實(shí)現(xiàn)跨日、跨月、跨季節(jié)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，還可以節(jié)省系統(tǒng)重構(gòu)費(fèi)用，降低電網(wǎng)改造成本。全國(guó)火電摻氨的實(shí)施路徑基本以火電低摻氨比例長(zhǎng)期安全性實(shí)驗(yàn)-規(guī)模化綠氫（氨）制 備-集中儲(chǔ)氫（氨）-火電高摻氨比例運(yùn)行-長(zhǎng)輸管道-完全100%摻氨” 為原則逐步推進(jìn)。