2023國內(nèi)綠氨產(chǎn)業(yè)研究與前景展望-云道資本

2023

中國綠氨產(chǎn)業(yè)研究與前景展望2023Research

and

Prospect

of

China’s

Green

Ammonia

Industry摘要二、綠氨的定義三、綠氨的制備工藝六、綠氨的政策環(huán)境與產(chǎn)業(yè)進(jìn)展四、綠氨的應(yīng)用場景及前景五、綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析一、氨的簡介與產(chǎn)業(yè)概況綠色化工必由之路，綠氫應(yīng)用新方向，萬億級產(chǎn)業(yè)方興未艾綠色化工

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綠氨氨是大宗基礎(chǔ)化工品，具備原料、燃料雙重屬性，應(yīng)用場景廣泛、當(dāng)前以生產(chǎn)化肥為主；合成氨屬于能量密集型產(chǎn)業(yè)，是中國乃至全球碳排最高的化工產(chǎn)業(yè)，

向綠色低碳轉(zhuǎn)型勢在必行，受資源稟賦及技術(shù)成熟度影響，各國家地區(qū)向綠氨轉(zhuǎn)型技術(shù)路徑有所差異由氫的碳足跡決定，氨的制備可分為灰氨、藍(lán)氨、綠氨三類；綠氨—綠電制綠氫

耦合

合成氨生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)清潔零碳排放的高效合成氨工藝，技術(shù)工藝尚未定型，比較來看，柔性的低溫低壓法更適應(yīng)綠氨的生產(chǎn)工況，

有望成為大規(guī)模制取綠氨的主流技術(shù)路徑隨著綠電電價下降與電解技術(shù)的成熟，

綠氨成本將持續(xù)下降；中國綠氨經(jīng)濟(jì)性競爭力可期，制備成本有望在2050前后降至240美元/噸；

細(xì)分場景來看，綠氨制備與船運(yùn)燃料、氫儲運(yùn)等場景下，綠氨已具備一定的競爭力，火電摻燒場景短期內(nèi)仍需依賴政策驅(qū)動全球范圍來看，各國家及地區(qū)關(guān)于綠氨的鼓勵性政策持續(xù)出臺，全球規(guī)劃中的綠氨產(chǎn)能已超7000萬噸；細(xì)分地區(qū)來看，澳洲及中東有望憑借成熟的合成氨產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)以及豐富的風(fēng)光資源成為未來全球最大的綠氨生產(chǎn)中心，

日韓則為綠氨政策確定性最強(qiáng)的地區(qū)綠色化工必由之路，綠氫應(yīng)用新方向，萬億級產(chǎn)業(yè)方興未艾綠氨是無碳化的氨合成與生產(chǎn)，由綠電制取的綠氫與空氣分離得到的氮經(jīng)過一定的合成工藝合成為綠氨；綠氨在清潔動力燃料、清潔電力燃料（火電摻燒）、儲氫載體等新應(yīng)用場景與市場擁有極大的應(yīng)用潛力，其滲透有望不斷快速攀升，2030年全球年產(chǎn)量有望超2000萬噸，2050年超5.6億噸，成為全球新型清潔能源供應(yīng)體系的重要一環(huán)。綠色化工

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綠氨NH3氨是大宗基礎(chǔ)化工品，具備原料、燃料雙重屬性，應(yīng)用場景廣泛、當(dāng)前以生產(chǎn)化肥為主；

合成氨屬于能量密集型產(chǎn)業(yè)，

是中國碳排最高的化工產(chǎn)業(yè)，

向綠色低碳轉(zhuǎn)型勢在必行，受資源稟賦及技術(shù)成熟度的影響，

各國家地區(qū)向綠氨轉(zhuǎn)型的技術(shù)路徑有所差異氨的簡介與產(chǎn)業(yè)概況Part

Ⅰ71%

農(nóng)業(yè)用氨29%工業(yè)用氨原料用途污水處理燃料用途固定式發(fā)電氨的簡介與產(chǎn)業(yè)概況氨—大宗基礎(chǔ)化工品，原料、燃料雙重屬性，應(yīng)用場景廣泛、當(dāng)前以生產(chǎn)化肥為主目前全球80%以上的合成氨用于生產(chǎn)化肥。就中國而言，目前合成氨主要有農(nóng)業(yè)、工業(yè)、儲能(新增用途）等三大類用途。從2020年的數(shù)據(jù)來看，農(nóng)業(yè)用氨占比71%，工業(yè)使用占比29%，氨作為儲能介質(zhì)用途尚不成熟，占比不足1%；氨，化學(xué)分子式為NH3，常溫下是一種無色氣體，易揮發(fā)、可燃、其強(qiáng)烈刺激性氣味極具辨識度。氨目前是世界上生產(chǎn)及應(yīng)用最廣泛的基礎(chǔ)化學(xué)品之一，具有原料和燃料雙重屬性。中國合成氨的主要用途船舶動力冷凍劑化肥炸藥氨的簡介與產(chǎn)業(yè)概況全球范圍看，

氨產(chǎn)能十分集中，

貿(mào)易屬性強(qiáng)，中國合成氨長期處于貿(mào)易逆差地位目前，氨的生產(chǎn)目前主要是基于擁有一百多年歷史的哈伯-博世法，該方法以煤炭、天然氣等化石能源為原料，適用于連續(xù)、集中化、大體量的合成氨生產(chǎn)；基于這一成熟的工藝，全球每年合成氨產(chǎn)量為2.5億噸左右，

且產(chǎn)能分布主要受化石能源稟賦的影響，主要產(chǎn)自中國、印度、俄羅

斯和美國四個國家；中國與印度雖然是合成氨產(chǎn)能大國，但由于農(nóng)業(yè)化肥、工業(yè)消耗量大等原因，同時也是氨的主要進(jìn)口國；俄羅斯則是全球主要的凈出口國；全球范圍來看約

70%

的合成氨用于進(jìn)出口及國際貿(mào)易。500450400350300250200150100500氨裝載（出口）設(shè)施氨卸載（進(jìn)口）設(shè)施合成氨進(jìn)出口量（萬噸）全球合成氨主要產(chǎn)能區(qū)域數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計(jì)局、國際可再生能源署（IRENA）中國俄羅斯印度進(jìn)口美國出口總體上，

中國是世界上最大的合成氨生產(chǎn)國和消費(fèi)國，合成氨產(chǎn)業(yè)遍布全國，

具有良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。自20世紀(jì)50年代來，中國合成氨工業(yè)不斷發(fā)展壯大并已成為世界上最大的生產(chǎn)國，產(chǎn)量約占全球的30%；但2010年以來中國合成氨產(chǎn)能過剩率已超30%

。2016年工信部印發(fā)《石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016年-2020年)》明確原則上不再新建以無煙塊煤和天然氣為原料的合成氨裝置，

且行業(yè)

主要以去產(chǎn)能為主基調(diào)。

“十三五”期間，工業(yè)和信息化部要求合成氨行業(yè)淘汰落后以及過剩產(chǎn)能不得少于1000萬噸，同時伴隨著相關(guān)工藝的改良與成熟，

產(chǎn)能有效利用率也在不斷上升，因此近年來整體上中國合成氨產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)產(chǎn)能逐年減少、產(chǎn)量總體穩(wěn)定、仍需進(jìn)口填補(bǔ)缺口的局面。氨的簡介與產(chǎn)業(yè)概況國內(nèi)范圍看，

氨能的供給側(cè)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)調(diào)整效果顯著，產(chǎn)能集中且穩(wěn)定，

但仍需進(jìn)口35515

33779

31355

115.4105.52017

2018

2019

2020

2021

進(jìn)口量（萬噸）進(jìn)口金額（萬美元）2221280.971.94500040000

35000

30000

25000

20000

15000

1000050000中國合成氨產(chǎn)量（萬噸）中國合成氨進(jìn)口情況700060005000400030002000100002003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022140120100806040200數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計(jì)局93.940236中國合成氨主要是煤制合成氨，約占總產(chǎn)能的

75.5%，其余主要為天然氣原料，約占總產(chǎn)能的

21.4%

。碳排量巨大，

目前合成氨行業(yè)已成

為中國碳排最高的化工行業(yè)；目前中國的國家政策也在大力鼓勵綠色低碳技術(shù)生產(chǎn)合成氨，到2025年，合成氨行業(yè)能效產(chǎn)能比例將從2020年的7%提高到15%。未來隨著

行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，我國合成氨將新增更多的綠色節(jié)能生產(chǎn)裝置，行業(yè)產(chǎn)量也將不斷增長。合成氨工業(yè)屬于能量密集型

產(chǎn)業(yè)，近些年合成氨的能源消耗約占全球能源消耗的2%（最高時近10%）。另外，合成氨生產(chǎn)過程中每年約有5億多噸的二氧化碳排放，約占全球碳排放總量的1-2%、占化工行業(yè)CO2排放的15%-20%。通常每生產(chǎn)

1噸氨，釋放將近2噸的二氧化碳，合成氨行業(yè)的節(jié)能減排壓力巨大，

亟需進(jìn)行綠色轉(zhuǎn)型。氨的簡介與產(chǎn)業(yè)概況合成氨屬于能量密集型產(chǎn)業(yè)，是碳排最高的化工產(chǎn)業(yè)門類，

向綠色低碳轉(zhuǎn)型勢在必行氨煉油甲醇碳化鈣煤氣/煤液化乙烯苛性堿對二甲苯碳酸鈉煤制乙二醇中國范圍來看全球范圍來看中國化工產(chǎn)業(yè)不同行業(yè)年碳排放量（千萬噸）05

10

152025

全球各氨主產(chǎn)區(qū)受資源稟賦、技術(shù)成熟度等影響，向清潔制氨轉(zhuǎn)型技術(shù)路徑各有差異各氨主產(chǎn)區(qū)的工藝路線和清潔生產(chǎn)方案20202050-S印度2050-D20202050-S北美2050-D20202050-S非洲2050-D20202050-S中南美2050-D20202050-S中國2050-D20202050-S中東2050-D20202050-S歐洲2050-D注：縱軸為百分比（%）；

2050S:既定政策條件；

2050D:可持續(xù)發(fā)展條件（溫控目標(biāo)）數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）

氨的簡介與產(chǎn)業(yè)概況

煤炭配套碳捕捉存儲的煤炭天然氣配套碳捕捉存儲的天然氣配套碳捕捉利用的化石能源尿素?zé)峤馐碗娊?0090807060504030201001009080706050403020100綠氨是無碳化的氨合成與生產(chǎn)，由綠電制取的綠氫與空氣分離得到的氮經(jīng)過一定的合成工藝合成為綠氨；根據(jù)最新的政策文件，完全綠氨的全鏈條所用網(wǎng)電不得超過1%-3%Part

2綠氨的定義

綠氨—無碳化的氨合成與生產(chǎn)，

完全綠氨的全鏈條所用網(wǎng)電不得超過1%-3%綠氨，與傳統(tǒng)氨的主要區(qū)別在于生產(chǎn)過程的無碳性質(zhì)。從原料輸入的角度來看，綠氨由兩個核心輸入組成：氮?dú)狻錃?；可以拆分成：水、空氣、可再生電力三個要素；首先，氫氣由水經(jīng)可再生電力電解產(chǎn)生，即綠氫；而氮?dú)馐菑目諝庵蟹蛛x出來得到；綠氫與氮通過哈伯-博世等合成氨工藝結(jié)合成氨。在整個綠氨的生產(chǎn)過程中，所有過程均由可再生電力（綠電）驅(qū)動，無二氧化碳的排放，滿足此標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)過程生產(chǎn)出的氨為“綠氨”。傳統(tǒng)合成氨生產(chǎn)過程中每年約有5億多噸的二氧化碳排放，約占全球碳排放總量的1-2%，也是中國碳排量最高的化工行業(yè)，將灰氨轉(zhuǎn)成綠氨生產(chǎn)，是綠色化工轉(zhuǎn)型、落地雙碳政策的必由路徑。根據(jù)2023年10月國家生態(tài)環(huán)境部最新發(fā)布的“關(guān)于做好2023—2025年部分重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放報告與核查工作的通知”內(nèi)容，氨所在的化工行業(yè)是中國接下來減排降碳的重點(diǎn)行業(yè)，并且文件中界定了中國電網(wǎng)的“網(wǎng)電”基本不屬于“綠電”范疇的概念。

這就使得真正完全綠氨的生產(chǎn)過程中的所用電力必須為風(fēng)光離網(wǎng)電（按歐盟碳稅的標(biāo)準(zhǔn)

碳排折算，

綠氨全生產(chǎn)鏈條的網(wǎng)電占比不超過1%-3%）。

綠氨的定義最新政策動向由氫的碳足跡決定，氨的制備可分為灰氨、藍(lán)氨、綠氨三類；綠氨—綠電制綠氫

耦合

合成氨生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)清潔零碳排放的高效合成氨工藝，技術(shù)工藝尚未定型，比較來看，柔性的低溫低壓法更適應(yīng)綠氨的生產(chǎn)工況，有望成為大規(guī)模制取綠氨的主流技術(shù)路徑綠氨的制備工藝Part

3綠氨的制備工藝氨制備的工藝劃分—灰氨、藍(lán)氨、綠氨，由氫的碳足跡決定20世紀(jì)初，德國化學(xué)家FritzHaber和CarlBosch等人提出了Haber-Bosch

（哈伯-博世）法，在高溫高壓的條件下以氮?dú)飧鷼錃?：3的比例合成氨，從而開啟了合成氨大規(guī)模的工業(yè)化進(jìn)程，為全球農(nóng)業(yè)、工業(yè)的發(fā)展提供了穩(wěn)定的原料供應(yīng)。目前全球氨年產(chǎn)量約2.5億噸，其中98%由化石能源

制得，其碳排放占全球的2%，是全球碳排放“大戶”。隨著全球氣候變暖、各國加快降碳減排步伐，合成氨行業(yè)也出現(xiàn)了由“灰”向“綠”的轉(zhuǎn)型趨勢；與氫類似，根據(jù)原料中氫氣的碳足跡，合成氨被分為灰氨、藍(lán)氨和綠氨

?；野敝械臍錃鈦碓从谔烊粴饣蛘呙禾浚蓚鹘y(tǒng)的

Haber-Bosch

高溫催化工藝制備而成；藍(lán)氨則是將灰氨生產(chǎn)過程

中的二氧化碳進(jìn)行捕集；

綠氨是基于可再生能源提

供能量來源的前提下，以水為原料提供綠氫，

然后與氮?dú)饣旌贤ㄟ^熱催化或者電催化等新型

低碳技術(shù)制備而成。熱催化或電催化NH3合成→

冷卻

分離工業(yè)空分裝置農(nóng)業(yè)儲能*

灰氨/藍(lán)氨/綠氨的主要劃分由氫的來源決定合成氨生產(chǎn)鏈路示意液氨儲罐N2灰氫：化石燃料制氫藍(lán)氫：工業(yè)副產(chǎn)氫綠氫：電解水制氫-應(yīng)用場景

-H2綠氨的制備工藝灰氨/藍(lán)氨—工藝成熟、優(yōu)化空間有限，中國以煤制合成氨為主，綠氨產(chǎn)能近乎為零1913年9月，

世界上第一座合成氨裝置投產(chǎn)，其采用哈伯法發(fā)明的催化合成氨技術(shù)，被認(rèn)為是

20世紀(jì)催化技術(shù)對人類最偉大的貢獻(xiàn)之一。經(jīng)過百余年的發(fā)展，合成氨工業(yè)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，其反應(yīng)壓力持續(xù)降低，能耗隨著降低。單套生產(chǎn)裝置的規(guī)模已由當(dāng)初的日產(chǎn)合成氨

5t發(fā)展

到目前的年產(chǎn)百萬噸級，反應(yīng)壓力已由100MPa

降到了10～15MPa，能耗也已接近理論能耗極限，未來哈伯法優(yōu)化的空間較小。藍(lán)氨則是在灰氨的生產(chǎn)過程中耦合進(jìn)碳捕捉（CCUS）技術(shù)及設(shè)施，作為灰氨的減排降碳措施。中國合成氨-灰氨生產(chǎn)的現(xiàn)狀8.0～22.0MPa

中低壓合成技術(shù)為主10

萬

Nm3/h

大型空分裝置成熟大型煤氣化技術(shù)成熟掌握30萬噸/年以上大型合成氨裝置技術(shù)煤制合成灰氨--約占總產(chǎn)能

75.5%天然氣合成灰氨--約占總產(chǎn)能

21.4%完全綠氨產(chǎn)能幾乎為

0山東

山西

河南湖北

四川

等地產(chǎn)能分布產(chǎn)能結(jié)構(gòu)技術(shù)工藝

船舶航運(yùn)燃料

工農(nóng)業(yè)綠色原料

發(fā)電摻燒

燃?xì)廨啓C(jī)動力供給

燃料電池車及其他綠氨的制備工藝綠氨—綠電制綠氫

耦合

合成氨生產(chǎn)，

實(shí)現(xiàn)清潔零碳排放的高效合成氨工藝綠氨（可再生氨）的生產(chǎn)工藝主要是指全程以風(fēng)力、光伏發(fā)電等可再生能源為動力開展的電解水制氫及空氣分離制氮再通過一定的合成工藝生產(chǎn)綠氨的過程，即通過綠電、綠氫制備綠氨。

太陽能風(fēng)能電網(wǎng)電解空氣分離裝置電網(wǎng)平衡服務(wù)綠氨產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈿錃鈨Υ?/p>

氨-裂解氨-海運(yùn)氨-儲存氨合成綠氫替代灰氫生產(chǎn)綠氨是化工行業(yè)的碳減排技術(shù)路徑之一

。根據(jù)國際可再生能源署

(InternationalRenewableEnergy

Agency，IRENA)

估算，為了滿足《巴黎協(xié)定》中全球氣溫上升控制在

1.5攝氏度(℃)以內(nèi)的目標(biāo)，到2050年全球?qū)⑿庐a(chǎn)生億噸級的綠氨需求量。從全球范圍來看，中國、中東、日韓等可再生能源體系發(fā)達(dá)、氨能需求大的國家及地區(qū)均已布局了綠氨的示范工程，但綠氨的主要技術(shù)工藝尚未完全定型，當(dāng)前的綠氨制備工藝主要是基于傳統(tǒng)的哈伯法進(jìn)行改良。SIEMENS西門子在英國盧瑟福阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)并建造了世界上第一個可逆綠氨示范工廠，

該示范項(xiàng)目證明了使用綠電電解水制取綠氫、從空氣

中分離氮通過現(xiàn)有的灰氨主流生產(chǎn)工藝：

哈伯-博世合成技術(shù)，

生產(chǎn)綠

氨在技術(shù)上是可以實(shí)現(xiàn)的，商業(yè)化的綠氨生產(chǎn)就此拉開序幕。綠氨的制備工藝綠氨—遠(yuǎn)期需求將達(dá)億噸級，目前已進(jìn)入示范工程階段，但技術(shù)工藝尚未定型全球開展綠氨示范的國家與地區(qū)Ⅰ傳統(tǒng)工藝--基于傳統(tǒng)哈伯-博世法（熱催化+高溫高壓）

耦合綠氫：

反應(yīng)壓力20~50MPa，反應(yīng)溫度350～500℃,

在鐵基催化劑作用下，綠氫和氮?dú)夂铣删G氨綠H2劑

NH3

合成

N2哈伯法的合成氨裝置一般由兩部分組成，上面部分是接觸室，裝有粒狀的鐵基催化劑；下面部分為熱交換器；氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蜌怏w先進(jìn)入熱交換器預(yù)熱，然后進(jìn)入接觸室經(jīng)過熱催化反應(yīng)生成氨。從接觸室里出來的

NH3的溫度較高，進(jìn)入冷卻器使氨液化；再將分離后的液氨進(jìn)入儲罐，未被液化的

NH3和H2，循環(huán)進(jìn)入合成塔。本路線可基于現(xiàn)有的合成氨裝置，新建可再生能源發(fā)電（風(fēng)電或光伏）

和電解水制氫單元，配套一定的儲能設(shè)施，生產(chǎn)綠色合成氨產(chǎn)品?；瘔鸿F基催高溫高Ⅲ

新型工藝--光催化/等離子體/電化學(xué)等

耦合綠氫數(shù)據(jù)來源：國能、中海油石化、云道資本自行整理Ⅰ傳統(tǒng)工藝--基于傳統(tǒng)的哈伯-博世法（熱催化+高溫高壓）

耦合綠氫Ⅱ

柔性工藝--熱催化+低溫低壓法

耦合綠氫綠氨的制備工藝綠氨—三大合成工藝成熟程度不同，

傳統(tǒng)的“哈伯-博世法”是目前綠氨示范的主流當(dāng)前，綠氨核心的合成工藝主要可分為以下三大類路徑，其中傳統(tǒng)工藝哈伯博世法應(yīng)用最為成熟

冷卻

液氨

儲罐分離受制于傳統(tǒng)的哈伯-博世工藝限制，當(dāng)前的合成氨工廠規(guī)模非常大，目前合成氨工廠平均每天產(chǎn)能就高達(dá)500-1500噸氨，

超大型工廠產(chǎn)能已超過3500噸/天

；高溫高壓的哈伯法能耗巨大，假如一個中小型合成氨工廠用綠氫取代500噸/天的傳統(tǒng)灰氫原料，將需要35-50萬千瓦的可再生電力消耗和類似大規(guī)模的電解設(shè)備系統(tǒng)與配套的儲氫輸氫設(shè)施等。而目前就全國范圍來看，目前單

個風(fēng)光離網(wǎng)綠電項(xiàng)目不超過200MW，對于不能上網(wǎng)的綠電綠氫來說，難以滿足集中化、大型化的合成綠氨的綠電消耗需求。受制于可再生能源的供應(yīng)規(guī)模，該方法目前還是對合成氨部分傳統(tǒng)產(chǎn)能的綠色化改造，其全生產(chǎn)過程的碳排放并非為零，并不是完全的綠氨生產(chǎn)工藝，該模式下產(chǎn)出的氨難以認(rèn)證為真正的“綠氨”。完全的綠氨生產(chǎn)面臨的最大挑戰(zhàn)是適應(yīng)太陽能和風(fēng)能等波動性可再生能源所需的生產(chǎn)工藝靈活性?，F(xiàn)在的哈伯-博世生產(chǎn)工藝是按照化石燃料原料連續(xù)生產(chǎn)要求進(jìn)行優(yōu)化的，

因此運(yùn)行靈活性有限，難以適應(yīng)分布式的風(fēng)光綠氫綠電場景。該工藝如要適配具

有波動性、間接性和不確定性的可再生能源，須配套一定量的儲能設(shè)施、并對裝置的工藝方案加以改造；且最大限度的保證綠

電綠氫的穩(wěn)定供應(yīng)，一旦接入網(wǎng)電調(diào)峰支撐，

則產(chǎn)出的氨不會被認(rèn)定為“綠氨”。綠氨的制備工藝綠氨—傳統(tǒng)的哈伯-博世工藝弊端重重，只能作為中短期內(nèi)向綠氨過渡有益嘗試傳統(tǒng)的哈伯法是傳統(tǒng)灰氨生產(chǎn)的主流成熟工藝，已有百余年的應(yīng)用歷史，從技術(shù)成熟度的角度來看，

該工藝被認(rèn)為是最有可能率先實(shí)現(xiàn)綠氨產(chǎn)業(yè)化技術(shù)路線。但該工藝是按照化石燃料穩(wěn)定持續(xù)的原料供應(yīng)+連續(xù)生產(chǎn)要求進(jìn)行優(yōu)化迭代的，

適用于傳統(tǒng)中大型的合成灰氨工廠，作為綠氨合成的工藝，

該方法尚存在以下幾點(diǎn)難以解決的弊端，我們判斷只能作為中短期內(nèi)灰氨向綠氨過渡的有益嘗試。123?主要針對可再生能源“間歇性、波動性”的特點(diǎn)和氫氣儲運(yùn)

難的特點(diǎn)，該工藝下可將

NH3發(fā)展為儲氫介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)氫氨的

融合發(fā)展；?該工藝主要通過對催化劑及流程工藝的革新，

使得合成氨裝

置在較低的溫度（400℃以下）下和較低的壓力下（10MPa以下）仍能實(shí)現(xiàn)高效的氨合成過程，有效降低了能耗；?該方式通過降低工作溫度與壓力的限制將合成氨裝置的小型

化、靈活化變?yōu)榭赡?，從技術(shù)和工藝流程角度看，該方式更

容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模綠氨生產(chǎn)。?包括電催化、光催化、生物催化、電磁催化合成氨等，其中，電催化分為液態(tài)與固態(tài)電解質(zhì)等不同路線，核心的難點(diǎn)是需要攻克高效可靠的催化劑。光催化合成氨是利用可見光下的空氣與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氨，同樣面臨需要開發(fā)高效穩(wěn)定的催化劑的問題；而生物催化合成氨技術(shù)依賴于生物質(zhì)原料暫不適用于規(guī)?；I(yè)路徑、電磁催化也尚未有工業(yè)化趨勢的跡象；?

總體上各類新型工藝尚處實(shí)驗(yàn)室研究迭代階段、相關(guān)的催化

劑材料與工藝流程尚不成熟，距產(chǎn)業(yè)化還有比較大的距離。結(jié)合各技術(shù)路線的實(shí)現(xiàn)方式、特點(diǎn)及成熟度來看，

我們認(rèn)為對傳統(tǒng)的哈伯法灰氨合成工藝加以改良僅能作為短期內(nèi)灰氨向綠氨過渡的有益探索，但無法滿足大規(guī)模綠氨的供應(yīng)；

靈活性更高的低溫低壓法有望成為未來大規(guī)模制取綠氨的主流技術(shù)路徑數(shù)據(jù)來源：國能、中海油石化綠氨的制備工藝綠氨—低溫低壓法更適應(yīng)綠氨的生產(chǎn)工況，

有望成為大規(guī)模制取綠氨的主流技術(shù)路徑--熱催化+低溫低壓法

耦合綠氫

--光催化/等離子體/電化學(xué)等

耦合綠氫Ⅲ

新型工藝Ⅱ

柔性工藝綠氨在清潔動力燃料、清潔電力（火電摻燒）

、儲氫載體等新市場擁有極大的應(yīng)用潛力，

綠氨滲透有望不斷快速攀升，

2030年年產(chǎn)量有望超2000萬噸，

2050年超5.6億噸，成為新型清潔能源供應(yīng)體系的重要一環(huán)綠氨的應(yīng)用場景與前景Part

4綠氨的應(yīng)用場景與前景綠氨在清潔動力燃料、清潔電力、儲氫載體等新市場擁有極大的潛力合成氨傳統(tǒng)應(yīng)用市場主要集中在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)與工業(yè)方面。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，氨主要作為尿素、復(fù)合肥的原料。工業(yè)領(lǐng)域，氨則用于生產(chǎn)車用尿素和煙氣脫硝等，其中近些年己內(nèi)酰胺、丙烯

腈、硝酸、煙氣脫硝等細(xì)分工業(yè)應(yīng)用市場對合成氨的需求均有較大增幅勢頭。但總體上，伴隨著雙碳下

各項(xiàng)節(jié)能減排政策的驅(qū)動、傳統(tǒng)的能源供應(yīng)與使用體系重構(gòu)下，

氨的消費(fèi)屬性正逐漸變化，氨的能源屬性和儲能屬性使其在清潔動力燃料、清

潔電力和儲氫載體等新市場及應(yīng)用領(lǐng)域中具有極大的發(fā)展?jié)摿Γ?/p>

尤其是由可再生能源制取的綠氨。當(dāng)前用途:?

合成氨?

冶金?

煉油新興用途：?

移動出行（燃料電池汽車、叉車、火車、飛機(jī)、船舶等）?熱能利用

?固定式發(fā)電直接用途

:?

船用燃料<1%：新用途?發(fā)電燃料間接用途:?

儲氫載體可再生能源

<1%煤層氣~25%天然氣~75%85%：化肥?

尿素

?

硫酸銨

?

磷酸一銨?

硝酸銨

?

磷酸二銨15%：其他用途?

紡織品?

冷凍劑?

爆炸物?

藥物氨的廣泛用途氨的來源氨氫的應(yīng)用綠氨的應(yīng)用場景與前景雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)愿景下，氨助力新的清潔能源體系構(gòu)建，

對低碳社會發(fā)展具有重要意義氨-直接用于供能：氨被認(rèn)為在發(fā)電和重型交通運(yùn)輸領(lǐng)域具有脫碳應(yīng)用潛力。氨直接燃燒或與常規(guī)燃料混燃用于發(fā)電，有利于構(gòu)建清潔電力系統(tǒng)；氨用于發(fā)動機(jī)燃料，有利于解決交通運(yùn)輸領(lǐng)域的碳排放問題。氨-間接供能與儲能介質(zhì)使用：氨作為儲氫介質(zhì)，利用催化能夠?qū)崿F(xiàn)氨氫轉(zhuǎn)化，可打破傳統(tǒng)氫儲運(yùn)方式，為發(fā)展“氨氫”綠色能源產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)。8007006005004003002001000

化肥

其他用途

船用燃料

儲氫載體

發(fā)電燃料1009080706050403020100

農(nóng)業(yè)

工業(yè)

儲能 數(shù)據(jù)來源：畢馬威、國際可再生能源署(IRENA)、氨能源協(xié)會(AEA)

全球氣溫至2050年上升至1.5度的氨需求測算（百萬噸）20202021202220232024202520262027202820292030203120322033203420352036203720382039204020412042204320442045204620472048204920502020202120222023202420252026202720282029203020312032203320342035203620372038203920402041204220432044204520462047204820492050中國不同產(chǎn)業(yè)合成氨用量預(yù)測（百萬噸）90%70%60%40%20%8%綠氨的應(yīng)用場景與前景綠氨滲透有望不斷快速攀升，

2030年綠氨年產(chǎn)量有望超2000萬噸，2050年超5.6億噸2050年全球?qū)Π钡男枨箢A(yù)計(jì)將是2020年的三倍，且新增的氨供應(yīng)大部分來自可再生能源生產(chǎn)的綠氨。目前，全球范圍來看，大多數(shù)合成氨主要由天然氣(72%)和煤炭(22%)生產(chǎn)。解決氨生產(chǎn)中的碳排放問題是實(shí)現(xiàn)化工和農(nóng)業(yè)部門脫碳的關(guān)鍵因素，氨作為無碳燃料在交通運(yùn)輸、儲能等行20202025

2030

2035

灰氨（化石燃料）

藍(lán)氨（化石燃料+CCS）2040

2045

2050

綠氨（可再生能源）

綠氨占比 數(shù)據(jù)來源：國際可再生能源署(IRENA)、氨能源協(xié)會(AEA)

業(yè)的應(yīng)用也將不斷擴(kuò)大；

預(yù)計(jì)2030年，

全球綠氨年產(chǎn)量將超過2000萬噸；

2050年將超5.6億噸，占全球氨產(chǎn)量的80%以上。2020-2050年1.5℃情景下全球氨產(chǎn)量的預(yù)測(百萬噸)綠氨占氨產(chǎn)量的比重預(yù)測2030

2040

2050

保守估計(jì)樂觀估計(jì)100%80%60%40%20%0%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%8007006005004003002001000燃料品種沸點(diǎn)（攝氏度）液態(tài)能量密度（MJ/m3)綠氨-3411440甲醇6522700天然氣-

16220790液化石油氣-4227260氫氣-25310132綠氨的應(yīng)用場景與前景無碳燃料—內(nèi)燃機(jī)的清潔燃料，

未來交通運(yùn)輸、尤其是航運(yùn)業(yè)脫碳的確定性主力燃料壓燃式內(nèi)燃機(jī)在重型卡車、船舶等交通運(yùn)輸領(lǐng)域和發(fā)電領(lǐng)域的年裝機(jī)容量巨大，

目前以燃油為主，

產(chǎn)生的二氧化碳排放量占全球的

3%~4%，碳減排需求顯著。而氨作為清潔能源的一種，應(yīng)用至內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域作為無碳燃料使用，

有利于解決交通運(yùn)輸、發(fā)電等領(lǐng)域的碳排放問題。?

相對于汽油、柴油等燃料，氨燃燒時最小點(diǎn)火能量和層流燃燒速度

均較低--

需將氨與燃燒性能較好的燃料摻混來改善其燃燒；?由于燃燒不充分和氧化發(fā)生，容易導(dǎo)致氨燃料所含的氮元素轉(zhuǎn)化成

溫室效應(yīng)更強(qiáng)的NOx氣體排放—

需對燃燒和尾氣進(jìn)行一定處理；?氨的辛烷值高，抗震爆性好，

可以通過更

高的壓縮比提高輸出功率；?氨用作內(nèi)燃機(jī)燃料時熱效率高達(dá)

50%,

甚至近

60%;氨作為內(nèi)燃機(jī)燃料的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)?遠(yuǎn)洋航行船舶載重噸位大、航程長、靠港頻次低、燃

料加注相對不便，需要使用能量密度較高的燃料和功率較大的動力裝置。在目前關(guān)注

度較高的零碳能源中，綠氨動力船舶能量密度大大高于氫氣，且可利用現(xiàn)有氨供應(yīng)鏈和基礎(chǔ)設(shè)施，在集裝箱船等大型船舶遠(yuǎn)航領(lǐng)域具

有較好的推廣應(yīng)用前景。航運(yùn)業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，

綠氨是未來航運(yùn)業(yè)脫碳的主力燃料之一。?氨燃料的高體積能量密度屬性可以提高船體空間利用率，并且僅需要對常規(guī)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行微小改動，改變壓縮比和更換耐腐蝕的管線即可。因此，氨被認(rèn)為是一種適合應(yīng)用于遠(yuǎn)洋船舶的清潔燃料。2050綠氨的應(yīng)用場景與前景無碳燃料—內(nèi)燃機(jī)的清潔燃料，

未來交通運(yùn)輸、尤其是航運(yùn)業(yè)脫碳的確定性主力燃料船舶運(yùn)輸是當(dāng)前國際貿(mào)易的主要貨運(yùn)形式,其承擔(dān)了全球貿(mào)易運(yùn)輸總量的90%以上。船用動力機(jī)特別是遠(yuǎn)洋船舶，需要較大的功率輸出，

目前主要以燃油為主，會排放大量的二氧化碳。國際海事組織2018年通過了減排初步戰(zhàn)略，提出到2030年全球海運(yùn)碳排放與2008年相比至少下降40%，力爭到2050年下降70%。10080604020020082030據(jù)英國勞氏船級社預(yù)測，在2030-2050年間，氨能作為航運(yùn)燃料的占比將從7%上升為20%，取代液化天然氣等成為最主要的航運(yùn)燃料；

目前，日本、韓國和歐盟在綠氨混合燃燒和用于船舶燃料方面的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)研結(jié)合和商業(yè)化試點(diǎn)走在世界前列。其中，用于航運(yùn)業(yè)的氨燃料動力船舶成為中國、韓國、日本和歐洲造船業(yè)共同關(guān)注和研究的焦點(diǎn)，中國船舶、川崎、現(xiàn)代重工等企業(yè)陸續(xù)宣布了氨動力船舶的研發(fā)和交付計(jì)劃。綠氨的應(yīng)用場景與前景無碳燃料—內(nèi)燃機(jī)的清潔燃料，

未來交通運(yùn)輸、尤其是航運(yùn)業(yè)脫碳的確定性主力燃料15%18%20%20%7%8%

8%1%

2%

其他核能氨能氫能甲醇電池生物燃料當(dāng)前船用燃料與碳抵消結(jié)合液化天然氣

9%航運(yùn)燃料中不同能源的使用占比預(yù)測全球航運(yùn)用綠氨需求量（百萬噸）

■

5%

■

7%202920302031203220332034203520362037203820392040204120422043204420452046204720482049

1%1

1%20232024202520262027202815%13%20%19%

2030

2050205020025015010050090%80%

70%60%50%40%30%20%10%0%新興經(jīng)濟(jì)體

2030

204040%火電占全球碳排40%燃煤發(fā)電占中國碳排火電一直是全球碳排的“大戶”，中國“富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)，致使煤電裝機(jī)容量巨大。燃煤發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳占中國碳排放總量的35-40%，對其進(jìn)行碳減排是順利實(shí)現(xiàn)我國“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的重要路徑之一。二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)是其關(guān)鍵手段，但該技術(shù)存在捕集與封存或利用的輸送距離遠(yuǎn)、建造投資成本高等問題。而氨燃燒的靈活性為電力部門實(shí)現(xiàn)大幅度降碳提供了一種新方案。摻氨燃燒技術(shù)原理是利用可燃的氨氣替代一定比例的煤粉，摻混后進(jìn)入鍋爐共同燃燒，并通過控制火焰的軸向溫度和空燃比，抑制火焰內(nèi)氮氧化物的生成。但氨摻燒技術(shù)尚未十分成熟，其不充分燃燒帶來的氮氧化物排放與處理是當(dāng)前該路徑副作用的體現(xiàn)，需過燃燒分級、燃燒組織優(yōu)

化等方式進(jìn)行調(diào)控；總體上，

燃煤摻燒氨尚處于小規(guī)模的示范階段，

擴(kuò)大到實(shí)際燃煤機(jī)組容量規(guī)模的應(yīng)用效果還有待進(jìn)一步工業(yè)示范驗(yàn)證。綠氨的應(yīng)用場景與前景發(fā)電燃料--火電機(jī)組的摻氨或純氨燃燒是發(fā)電領(lǐng)域碳減排的重要技術(shù)路徑到2030/2040仍可使用的燃煤/氣電廠設(shè)施比例火電排碳量占全部碳排比發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體綠氨的應(yīng)用場景與前景發(fā)電燃料--火電機(jī)組的摻氨或純氨燃燒是發(fā)電領(lǐng)域碳減排的重要技術(shù)路徑火電進(jìn)行氨摻燒能夠彌補(bǔ)一般可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性和間歇性，

且使得大規(guī)模的火電設(shè)施能夠延續(xù)使用，在向清潔能源轉(zhuǎn)型過程中保障電力的安全與穩(wěn)定供應(yīng)。

風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源裝機(jī)量的增加使得新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性和波動性也相應(yīng)增加。氨燃燒性能良好，易液化、易儲存，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供與傳統(tǒng)火電類型的可調(diào)節(jié)、可調(diào)度、可控制的電力電量支撐。此外，火電進(jìn)行氨摻燒為可再生能源生產(chǎn)條件不利（風(fēng)光資源差、價格高、產(chǎn)能低）的國家（日本、韓國等）提供了可行性強(qiáng)的減碳替代方案。日本由于日本能源結(jié)構(gòu)等因素影響，日本在氨能的開發(fā)利用上走在前沿，

摻煤燃燒發(fā)電技術(shù)研發(fā)主要由日本推進(jìn)：?

2017年，日本水島發(fā)電廠向155MW燃煤鍋爐中添加0.6%-0.8%，首次實(shí)現(xiàn)

了氨煤共燃；?

2021年10月日本啟動的碧南1000MW熱電廠進(jìn)行了20%混氨燃燒測試。積

極加快推動電力系統(tǒng)的脫碳過程；?日本IHI已建成10

MW的摻氨燃燒示范裝置，也在推進(jìn)實(shí)施

1000MW規(guī)模

的電廠摻氨實(shí)驗(yàn)，未來將實(shí)現(xiàn)20%混氨燃燒；?日本三菱重工正在開發(fā)40MW氨燃?xì)廨啓C(jī)將100%使用氨發(fā)電，并把選擇性催化還原與新型燃燒技術(shù)相結(jié)合，降低氮氧化物排放。中國國內(nèi)已經(jīng)有兩家單位率先實(shí)現(xiàn)了工程驗(yàn)證，標(biāo)志著我國燃煤鍋爐混氨技術(shù)進(jìn)入世界領(lǐng)先賽道。?皖能集團(tuán)、合肥能源研究院聯(lián)合開發(fā)的國內(nèi)首創(chuàng)8.3MW純氨燃燒器在300MW火電機(jī)組一次性點(diǎn)火成功并穩(wěn)定運(yùn)行2h；?國家能源集團(tuán)搭建的40MW燃煤鍋爐燃燒實(shí)現(xiàn)世界最大比例

的混氨燃燒（35%

氨氣）；國家能源投資集團(tuán)現(xiàn)有示范結(jié)果表明，在摻氨比例和氨注入位置一定的情況下，燃燒后生成的NOx污染比燃煤工況還要低。若現(xiàn)有煤電機(jī)組均實(shí)施35%混氨燃燒，每年可減少9.5億噸CO2排放量。經(jīng)相關(guān)測算，當(dāng)煤價為2000元/t以上、碳價為500元/t時，摻氨發(fā)電經(jīng)濟(jì)性可與煤電相競爭。中國合成氨是中國乃至全球氫的第一大使用與消納方式：全球36%的氫氣用于合成氨；中國37%的氫氣用于合成氨常溫常壓下即可液化儲運(yùn)與配送基礎(chǔ)設(shè)施體系與技術(shù)十分成熟綠氨的應(yīng)用場景與前景氫氨融合—氨是氫最大的使用消納用途、也是理想的遠(yuǎn)洋長距離氫儲運(yùn)方式氫氣被認(rèn)為是最理想的清潔能源之一，但氫氣制取成本高、儲存及運(yùn)輸困難等問題是制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的

“瓶頸”，而氨被認(rèn)為是比較理想的儲運(yùn)氫的有機(jī)液態(tài)載體，氫氨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展是解決氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸、助力氨產(chǎn)業(yè)由灰轉(zhuǎn)綠的有效途徑。分布式可再生能源制氫成為確定性未來制氫路徑2030年前后綠氫占比將達(dá)20%2060年將達(dá)70%核心原料儲運(yùn)

消納氨氫中短距離—?dú)鈶B(tài)；中長距離—

液態(tài)，或氨、甲醇等有機(jī)液態(tài)綠氫制綠氨勢在必行：大型場景合成氨技術(shù)較成熟、但存在諸多弊端；柔性工藝有望成為主流?

近85%用于化肥?航運(yùn)、發(fā)電摻燒、儲運(yùn)氫等新用

途有望快速增長氫氨產(chǎn)業(yè)融合關(guān)系示意應(yīng)用儲運(yùn)制取氫的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將帶動綠氨的發(fā)展，綠氨的發(fā)展空間廣闊。雖然目前氨運(yùn)輸方式不具有經(jīng)濟(jì)性，但是考慮到制氫成本的下降及技術(shù)創(chuàng)新，未來氨運(yùn)輸方式有望快速增長。

根據(jù)國際可再生能源署（IRENA），氨作為氫的載體將從2030年的100-300萬噸增加到2050年的1.1-1.3億噸。數(shù)據(jù)來源：國際可再生能源署（IRENA）液氨輸氫的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸成本僅為0.1-0.2美元，有望成為未來氫儲運(yùn)最佳選擇之一運(yùn)輸渠道0.1-1.3

（美元）氫運(yùn)輸-輪船氨運(yùn)輸-管道氨運(yùn)輸-輪船綠氨的應(yīng)用場景與前景氫氨融合—氨是氫最大的使用消納用途、也是理想的遠(yuǎn)洋長距離氫儲運(yùn)方式液氨已經(jīng)在全球范圍內(nèi)開展遠(yuǎn)洋貿(mào)易，全球滿足液氨裝卸的港口超過120個，

2021年全球氨的出口約占總產(chǎn)量的

10%

。智利、中東、澳大利亞作為世界上可再生能源資源較為豐富地區(qū)已啟動相關(guān)能源規(guī)劃，利用風(fēng)光發(fā)電制氫，之后利用氨作為氫

的載體運(yùn)輸?shù)矫绹W洲、日本等市場。氨的儲運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施完善，

氨的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)有百余年的歷史，

氨有管道、鐵路、船舶、

公路拖車和倉庫等多種運(yùn)輸方式，

相關(guān)的技術(shù)體系和儲運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施完備。以氫氣為原料的液氨比液氫具有更高的體積能量密度，且氨比氫氣更容易液化，常壓下氨氣在-33℃就可以液化，而氫氣需要低于-253℃,且

同體積的液氨比液氫多至少60%的氫。氨作為氫載體用途的需求量預(yù)測（百萬噸）

基于現(xiàn)有政策

實(shí)現(xiàn)1.5℃溫控目標(biāo)氨作為氫載體的優(yōu)勢140120100806040200203020352040

20452050氫運(yùn)輸-管道2000-3000km200-2000km0.8-1.00.1-0.20.1-0.80.1-0.20.9-1.11.3-2.11.1-1.3隨著綠電電價下降與相關(guān)電解技術(shù)、合成氨技術(shù)的成熟，綠氨成本將持續(xù)下降；中國綠氨經(jīng)濟(jì)性競爭力可期，制備成本有望在2050前后降至240美元/噸；細(xì)分場景來看，原料綠氨制備與船運(yùn)、氫儲運(yùn)等場景下，

綠氨已具備一定的競爭力，火電摻燒場景短期內(nèi)仍需依賴政策驅(qū)動綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析Part

5綠氫成本（單位：元/kg）3530252015105年運(yùn)行時間：2000h3000h

6000h7500650055004500350025000.1

0.150.20.250.30.350.350.45綠氨（可再生氨）由電解水制取的綠氫與空分裝置捕獲的氮?dú)饨?jīng)合成工藝而得，綠氨的成本主要取決于綠氫的成本，占氨生產(chǎn)成本的80%-90%。氨生產(chǎn)的另外兩個重要步驟——

氮?dú)夥蛛x與凈化和相關(guān)的合成工藝，只占目前總成本結(jié)構(gòu)的一小部分。從國內(nèi)的示范項(xiàng)目來看，就目前技術(shù)條件下合成氨耗氫量約176kg/t，耗電量約

1000kW·h/t。氫成本每降低1元/kg,綠氨成本可降低約176元/t。合成氨需要穩(wěn)定電源，一般采用網(wǎng)電或配儲綠電并配比網(wǎng)電（但難以認(rèn)證為完全綠氨），

電價每差異0.1元/kW·h，影響氨成本約100元/t。綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析綠氨主要制備成本由綠氫決定，

綠電電價及電解槽成本的降低將帶來綠氨成本下降制氫用電電價（單位：元/kW·h）數(shù)據(jù)來源：

《風(fēng)電技術(shù)》合成綠氨成本-

電價對應(yīng)圖綠氫成本價-

電價對應(yīng)圖0.1

0.150.2

0.25

0.30.350.350.45制氫用電電價（單位：元/kW·h）合成綠氨成本（單位：元/t）綠氨的降本空間主要來自于：綠氫電解槽成本的降低、清潔電力成本的降低以及HaberBosch等氨合成工藝的優(yōu)化、靈活性的提高等方面；

此外，每年的運(yùn)營時數(shù)（產(chǎn)能利用情況）對于綠氨的生產(chǎn)成本方面也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。就全球平均水平來看，綠氨的生產(chǎn)成本目前在每噸720-1400美元

之間，到2050年將降至每噸310-610美元?，F(xiàn)有的氨廠可利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行化石氨和綠氨的聯(lián)合生產(chǎn)以降低成本，但需注意對相關(guān)的工藝進(jìn)行改造并配備一定的儲能設(shè)施以及完全綠氨的認(rèn)證問題；對于這種聯(lián)產(chǎn)工廠，其綠氨的成本到2025年估計(jì)為每噸300-400美元，到2040年有望降至每噸250美元左右。1400120010008006004002000綠氨灰氨2020

2030

2040

2050綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析隨著綠電電價下降與相關(guān)電解技術(shù)、合成氨技術(shù)的成熟，綠氨成本將持續(xù)下降綠氨成本下探空間預(yù)測（美元/噸）綠氨制備的平均成本預(yù)測（美元/噸）數(shù)據(jù)來源：國際可再生能源署（IRENA）運(yùn)營成本降本清潔電力降本電解槽降本800700202020304002003006005001000主要成本假設(shè)（包括EPC）：太陽能光伏資本支出=280美元/kW風(fēng)能資本支出=930美元/kW電解槽支出=405美元/kW數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）中國的傳統(tǒng)合成灰氨價格受煤炭石油大宗價格及市場供需影響較大，2017-2021年市場均價在2768-3470元/t

，2022年上半年市場均價飆升至在3758-5110元/t之間，至2023年10月合成氨價格圍繞2500-3500元/噸區(qū)間震蕩。而在綠電電價0.3元/kW

·h水平時，國內(nèi)綠氨成本約為4500-5000元/t；電價為0.2元/kW

·h水平時，綠氨成本約為3500元/t

，在碳稅、政策端的壓力下，綠氨與灰氨相比已擁有一定的競爭力。綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析中國綠氨經(jīng)濟(jì)性競爭力可期，制備成本有望在2050前后降至240美元/噸左圖為國際能源署針對可持續(xù)發(fā)展情景下，

2050年中國通過風(fēng)能和太陽能光伏的最佳組合進(jìn)行電解生產(chǎn)氨的成本預(yù)測情況，在風(fēng)光資源豐

富的中國中西部，

綠氨制備成本有望在2050年前后降低至240美元/噸。NH3合成成本下降合成工藝及運(yùn)營--

降能耗、提升靈活性_____________中國綠氨制備成本預(yù)測及評估清潔電力投資成本綠氫制備成本

_____________太陽能光伏

風(fēng)能

電解設(shè)備成本電解槽成本

1綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析隨著綠電價格降低與碳價影響的疊加，綠氨具有一定經(jīng)濟(jì)性的競爭力與市場經(jīng)濟(jì)效益綠氨作為原料的經(jīng)濟(jì)性分析：受制于中國“

富煤、貧油、少氣

”的能源稟賦，中國化石能源制氨以煤制氨為主，中國煤制氨的噸產(chǎn)品碳排放量約為4.2t

，在煤炭價格800元/t時，煤制合成氨的生產(chǎn)成本價約為2200元/t（不含碳價影響）；從合成氨的市場售價方面來看，合成氨價格主要受煤炭價格波動的影響：2021年前基本在3200元/t上下小幅波動；

2021年開始隨著煤炭不斷漲價，中國合成氨價格逐漸攀升，最高達(dá)到

5300

元/t

；2023年來，合成氨價格又快速回落，當(dāng)前液氨主產(chǎn)區(qū)處于

3000

元/t

的市場價水平。當(dāng)碳價在60～500元/t

范圍變化時，灰氨的總成本為2452～4300

元/t；而新能源成本電價0.

13元/kWh

對應(yīng)的綠氨成本為2643元，

與碳價為100元/t對應(yīng)的灰氨生產(chǎn)成本相當(dāng)。所以，隨著綠電價

格的降低與碳價影響的疊加，綠

氨與灰氨相比是具有經(jīng)濟(jì)性的競

爭力與市場經(jīng)濟(jì)效益的。綠氨考慮減碳效益與灰氨的競爭力對比（元/噸）數(shù)據(jù)來源：國家能源投資集團(tuán)-

國能經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、云道資本自主測算3563(0.2)34603040噸綠氨成本（綠電電價，元/kWh）2275（0.1）噸灰氨成本2643(0.13)7083(0.47)碳價4000200070003000600050001000433024522620388040020030050010060綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析氨在發(fā)電摻燒場景中短期內(nèi)不具備經(jīng)濟(jì)性競爭力，主要依靠政策驅(qū)動替代燃煤發(fā)電綠氨作為發(fā)電摻燒燃料的經(jīng)濟(jì)性分析：中國國家能源集團(tuán)燃煤鍋爐混氨燃燒技術(shù)在國際上首次實(shí)現(xiàn)40MW

等級燃煤鍋爐氨混燃比例為35%的中試驗(yàn)證，研究已初步表明，燃煤鍋爐混氨燃燒對機(jī)組運(yùn)行的影響很小，燃料燃盡和氮氧化物排放可優(yōu)于燃煤工況。合肥綜合性國家科學(xué)中心能源研究院、安徽省能源集團(tuán)有限公司，在皖能電力所屬的皖能銅陵發(fā)電有限公司300MW燃煤機(jī)組中，大比例摻氨燃燒試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了最高摻氨

35%的平穩(wěn)運(yùn)行，氨燃盡率達(dá)到

99.99%

，氨逃逸率低于

2mg/m3

，氮氧化物濃度可控可降，鍋爐效率與燃煤工況相當(dāng)。氨作為燃煤摻氨發(fā)電用的燃料時，噸氨熱值對應(yīng)的標(biāo)煤量約為0.64t

，碳排1.65t。在綠電價格為0.

1元/kWh時，綠氨的全成本為2275元/t（考慮稅價）

，只有當(dāng)標(biāo)煤價

達(dá)到2500元/t

、且碳價為500元/t時，與噸氨熱值對應(yīng)的標(biāo)煤價和碳價之和

2414元/t；故燃煤摻氨在短期內(nèi)尚不具備經(jīng)濟(jì)性方面

的競爭力，短期內(nèi)主要依賴政策驅(qū)動。3563（0.2）2643（0.13）綠氨作為電廠燃料情景下考慮減碳效益與煤炭的競爭力對比300噸綠氨成本（綠電電價，元/kWh）數(shù)據(jù)來源：國家能源投資集團(tuán)-

國能經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、云道資本自主測算800070006000500040003000200010000400標(biāo)煤價2500元/噸7083（0.47）2275（0.1）碳價200500

綠氨作為零碳的船用替代燃料，

經(jīng)濟(jì)性上與傳統(tǒng)燃油相比擁有較強(qiáng)的競爭力綠氨作為航運(yùn)用燃料的經(jīng)濟(jì)性分析：2022年，國際海事組織

IMO

根據(jù)噸位5000噸以上的國際貿(mào)易用船舶消耗情況推測出全球的燃油需求總量約2.

189億噸，如考慮進(jìn)5000噸以下與國內(nèi)航運(yùn)的需求量，該數(shù)字還會有一定幅度增長。2.

189億噸的燃油按熱值折算，對應(yīng)綠色甲醇約為5億噸、綠氨約為5.3億噸，綠氨在遠(yuǎn)洋航運(yùn)場

景潛在應(yīng)用空間巨大。航運(yùn)燃料：

氨VS

甲醇減排降碳：液氨燃燒不產(chǎn)生

CO2

，屬于零碳燃料，具備減排潛力；而甲醇的碳排僅略低于燃油，會導(dǎo)致大量的碳排；體積及效率：

為了獲取等量的熱值，液氨容積是燃料油容積的3.2

倍，質(zhì)量是燃料油質(zhì)量的2.35

倍；而甲醇容積是燃料油容積的2.4倍，甲醇質(zhì)量是燃料油質(zhì)量的2.26倍；雖

然從這些指標(biāo)看甲醇略優(yōu)于液氨，但在相同載貨量下，甲醇船比傳統(tǒng)燃料油船自重更大，需要消耗大量燃料，會導(dǎo)致排放大量的碳排問題；而液氨則無此問題；綜合來看，液氨相較于甲醇是更為理想的航運(yùn)燃料。數(shù)據(jù)來源：國家能源投資集團(tuán)-

國能經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、云道資本自主測算體積因子

M3/GJ

綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析液氨/燃料油0甲醇/燃料油0.43項(xiàng)目碳含量CO2排放因子

Kg/

GJ燃料油86.3%甲醇37.5%低位熱值

MJ/

kg液氨0密度Kg/

m30.43-0.47

0.4-0.430.0277-

0.025973.6-68.8

70.23.1-3.32.3-2.543-460.0650.0870.940.740.9918.619.679161784000作為船用燃料，與噸氨熱值對應(yīng)的燃油量為0.418t

，排放CO2

1.33t；?在燃油價為5000元/t

、碳價從60～500元/t變化時，與噸氨熱值對應(yīng)的燃油價和碳價之和為2170～2756元/t；?新能源成本電價0.

1元/kWh

對應(yīng)綠氨成本為2275元，與碳價為100元/t對應(yīng)的噸氨熱值對應(yīng)的燃料油價和碳

價之和相當(dāng)；?新能源成本電價0.

13元/kWh對應(yīng)綠氨成本，與碳價為400元/t對應(yīng)的噸氨熱值對應(yīng)的燃油價和碳價之和相當(dāng)。整體來看，在綠電價格0.

1～0.2元/kWh

時，綠氨成本處于燃料油價格5000～7000元區(qū)間競爭范圍內(nèi)。綜上，綠

氨作為零碳減排的替代船用燃料路線，與傳統(tǒng)燃油相比

也是具有一定的經(jīng)濟(jì)競爭力的。數(shù)據(jù)來源：國家能源投資集團(tuán)-

國能經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、云道資本自主測算3563（0.2）2643（0.13）2275（0.1）

綠氨作為零碳的船用替代燃料，

經(jīng)濟(jì)性上與傳統(tǒng)燃油相比擁有較強(qiáng)的競爭力綠氨作為航運(yùn)用燃料的經(jīng)濟(jì)性分析：1000

60

100200300400500—

噸綠氨成本（綠電電價，元/kWh）—

5000元/噸（噸氨熱值對應(yīng)的燃油價與碳價之和）

—

10000元/噸（噸氨熱值對應(yīng)的燃油價與碳價之和）

綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析綠氨作為船用燃料情景下考慮減碳效益與燃料油的競爭力對比700060005000400030002000

7083（0.47）全球范圍來看，

各國家及地區(qū)關(guān)于綠氨的鼓勵性政策持續(xù)出臺，

全球規(guī)劃中的綠氨產(chǎn)能已超7000萬噸；細(xì)分地區(qū)來看，澳洲及中東有望憑借最成熟、規(guī)模最大的合成氨產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)以及豐富的風(fēng)光資源成為未來全球最大的綠氨生產(chǎn)中心，日韓則為綠氨政策確定性最強(qiáng)的地區(qū)綠氨的政策環(huán)境與產(chǎn)業(yè)進(jìn)展Part

62022.2《合成氨行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南》合成氨行業(yè)節(jié)能降碳改造,可開展綠色低碳能源制合成氨技術(shù)研究和示范；2022.3《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）

》積極引導(dǎo)合成氨等行業(yè)由高碳工藝向低碳工藝轉(zhuǎn)變，促進(jìn)高耗能行業(yè)綠色低碳發(fā)展，探

索開展可再生能源制氫在合成氨等行業(yè)替代化石能源的示范；2022.4《國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料”等重點(diǎn)專項(xiàng)2022年度項(xiàng)目申報指南》提出包括分布式氨分解制氫技術(shù)與灌裝母站集成、氨燃料電池到摻氨清潔高效燃燒等與氨有關(guān)的技術(shù)；2022.8《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》擴(kuò)大綠色低碳產(chǎn)品供給。大力發(fā)展綠色智能船舶,加強(qiáng)船用混合動力LNG動力、電池動力、

氨燃料、

氫燃料等低碳清潔能源裝備研發(fā)；2023.10《國家能源局關(guān)于組織開展可再生能源發(fā)展試點(diǎn)示范的通知》海上能源島示范。

主要支持結(jié)合海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)，融合區(qū)域儲能、制氫、海水淡化、海洋養(yǎng)殖等發(fā)展需求，探索推進(jìn)具有海上能源資源供給轉(zhuǎn)換樞紐特征的海上能源島建設(shè)，

建設(shè)包括但不限于海上風(fēng)電、

海上光伏、海洋能、

制氫（氨、

甲醇）、儲能等多種能源

資源轉(zhuǎn)換利用一體化設(shè)施；數(shù)據(jù)來源：云道資本整理綠氨的政策環(huán)境與產(chǎn)業(yè)進(jìn)展中國—綠氫制氨、氫氨融合發(fā)展是中國氫能發(fā)展、工業(yè)降碳的確定性路徑中國綠氨相關(guān)政策持續(xù)推出，綠氫制氨、氫氨融合發(fā)展是中國氫能發(fā)展、工業(yè)降碳的確定性路徑；綠氨在作為無碳燃料發(fā)電、氫儲能、海上風(fēng)

電消納等場景擁有巨大潛在應(yīng)用市場。相關(guān)內(nèi)容拓展氫(氨)儲能應(yīng)用領(lǐng)域，開展依托可再生能源制氫(氨)的儲能試點(diǎn)示范，滿足長周期、

多時間尺度的儲能應(yīng)用需求；優(yōu)化合成氨原料結(jié)構(gòu)，

增加綠氫原料比例；加強(qiáng)可再生能源生產(chǎn)氨技術(shù)研究，降低合成

氨生產(chǎn)過程碳排放；政策文件名稱《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南》時間2022.12022.22大安風(fēng)光制綠氫合成氨一國家電投吉林大安2022年10月總投資63.32億元，安裝PEM制氫設(shè)備50套，堿液制氫設(shè)備36套，制氫能力46000Nm3/h，體化示范項(xiàng)目儲氫裝置60000Nm3氫氣，1套18萬噸合成氨裝置。3國際氫能冶金化工產(chǎn)業(yè)示

范區(qū)新能源制氫聯(lián)產(chǎn)無碳

燃料項(xiàng)目明拓集團(tuán)內(nèi)蒙古-包頭2022年4月規(guī)劃建設(shè)500萬千瓦風(fēng)力發(fā)電、150萬千瓦光伏發(fā)電和30萬噸電解水制綠氫項(xiàng)目；2*55萬噸直接還原鐵和80萬噸鐵素體不銹鋼綠色冶金項(xiàng)目以及120萬噸綠氨化工項(xiàng)目。4烏拉特中旗甘其毛都口岸加工園區(qū)風(fēng)光氫氨一體化

新型儲能示范項(xiàng)目國家能源集團(tuán)內(nèi)蒙古-興安2022年7月計(jì)劃總投資23.54億元，配套規(guī)劃新能源裝機(jī)容量110萬千瓦，其中風(fēng)電80萬千瓦，光伏30萬千瓦。利用風(fēng)光發(fā)電分解水制取高品質(zhì)氫氣，再用于生產(chǎn)30萬噸綠氨，

供蒙西地區(qū)工業(yè)

園區(qū)化工生產(chǎn)使用。5風(fēng)光儲氫制綠氨項(xiàng)目北京能源內(nèi)蒙古-多倫2022年8月合力推進(jìn)風(fēng)光儲氫制綠氨項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)程，利用錫林郭勒盟南部區(qū)域可再生能源資源生產(chǎn)綠電并電解制綠氫，綠氫轉(zhuǎn)化為綠氨后供應(yīng)國內(nèi)外市場。項(xiàng)目建成后，預(yù)計(jì)電解制氫規(guī)模日產(chǎn)300噸，年產(chǎn)綠氨規(guī)模達(dá)60萬噸。6中國能建遼寧臺安縣新能

源制氫制氨項(xiàng)目中國能建遼寧-鐵嶺2022年11月年產(chǎn)5.6萬噸電解水制氫、

30萬噸綠氫制綠氨，

總規(guī)劃投資額108.85億元。7甘肅酒泉風(fēng)光氫儲及氫能

綜合利用一體化示范工程中國能建甘肅-酒泉2022年12月綠氫年產(chǎn)量1.7萬噸、綠色合成氨年產(chǎn)量3.9萬噸以及配套工程，總投資76.25億元，其中一期規(guī)劃建設(shè)高壓氣態(tài)氫年產(chǎn)7000噸、液氫年產(chǎn)量330噸、合成氨裝機(jī)2萬噸并配套建設(shè)風(fēng)電

85兆瓦、光伏130兆瓦，一期投資23億元。8蘭州新區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目

（一期）中國能建甘肅-蘭州2022年8月項(xiàng)目一期總投資30億元，主要建設(shè)年產(chǎn)2萬噸制氫能力和10萬標(biāo)方儲氫能力的綠氫供應(yīng)基地，以年產(chǎn)6萬噸綠氨和氫能交通應(yīng)用為核心的示范應(yīng)用中心，以年產(chǎn)3000套氫燃料電池系統(tǒng)為核心的氫能裝備制造中心等。9松原氫能產(chǎn)業(yè)園（綠色氫氨一體化）項(xiàng)目中國能建吉林-松原2023年3月開工項(xiàng)目總投資296億元，建設(shè)新能源發(fā)電制氫和綠氫合成氨一體化項(xiàng)目，年產(chǎn)綠色合成氨60萬噸；

配套建設(shè)年產(chǎn)50臺套1000Nm3/h堿性電解水裝備生產(chǎn)線和4座綜合加能站。一期工程投資105億元，建設(shè)20萬噸綠氫合成氨，包括：85萬千瓦直供電新能源，電化學(xué)

儲能，年產(chǎn)3.7萬噸電解水制氫裝置、

20萬噸級低壓合成氨裝置、

空分裝置及公輔設(shè)施。數(shù)據(jù)來源：云道資本整理綠氨的政策環(huán)境與產(chǎn)業(yè)進(jìn)展中國近兩年已開建二十余個綠氨合成示范項(xiàng)目，

規(guī)劃綠氨年產(chǎn)能超400萬噸10萬噸綠氨項(xiàng)目，主要包括200兆瓦風(fēng)電、200兆瓦光伏，預(yù)計(jì)年發(fā)電量12.5億千瓦時；采

用風(fēng)光電解制氫，年制氫1.78萬噸；

再以氫氣和氮?dú)鉃樵虾铣梢喊碑a(chǎn)品，年產(chǎn)10萬噸。中國近兩年（2022.1-2023.9）投建的綠氨示范項(xiàng)目梳理：風(fēng)光制氫與綠色靈活化工

一體化綠氫制綠氨項(xiàng)目項(xiàng)目備案/啟動時間內(nèi)蒙古-包頭項(xiàng)目規(guī)模2022年3月國家電投項(xiàng)目方主導(dǎo)方序號地點(diǎn)111三一重能烏拉特中旗風(fēng)光氫儲氨一體三一重能內(nèi)蒙古-興安2023年4月項(xiàng)目總投資42.7億元，建設(shè)400MW風(fēng)電、100MW光伏、電化學(xué)儲能建12深能北方鄂托克旗風(fēng)光制氫一體化合

成綠氨項(xiàng)目深能北方內(nèi)蒙古-鄂托克旗2023年6月該項(xiàng)目總投資38億元，新建年產(chǎn)2萬噸綠氫電解水制氫站及配套的500兆瓦風(fēng)力發(fā)電場和長約60公里220千瓦輸電線路工程；新建5兆瓦離網(wǎng)

光伏發(fā)電柔性直流制氫科技創(chuàng)新項(xiàng)目；下游新建配套年產(chǎn)15萬噸綠氫

合成氨裝置及加氫加油加氣充電樁綜合站一座。13中煤離網(wǎng)型風(fēng)光制氫合成綠氨技術(shù)示

范項(xiàng)目中煤集團(tuán)內(nèi)蒙古-鄂爾多斯2023年6月規(guī)劃建設(shè)50萬噸/年離網(wǎng)型風(fēng)光制氫合成綠氨，

項(xiàng)目總投資約245億元，計(jì)劃2024年4月開工建設(shè)，2026年3月全面投產(chǎn)，規(guī)劃制氫產(chǎn)能9萬噸/年。14國能阿拉善高新區(qū)百萬千瓦風(fēng)光氫氨

+基礎(chǔ)設(shè)施一體化低碳園區(qū)示范項(xiàng)目國家能源集團(tuán)內(nèi)蒙古-阿拉善2023年7月配套14萬噸綠氫合成氨項(xiàng)目。

該項(xiàng)目總投資50.8225億元，擬建電解水制氫5.2萬Nm3/h

，1座空壓制氮站，14萬噸綠氫制綠氨裝置。15中核科右前旗風(fēng)儲制氫制氨一體化示

范項(xiàng)目中核集團(tuán)內(nèi)蒙古-科右前旗2023年7月該項(xiàng)目總投資45億元，建設(shè)500MW風(fēng)電、電化學(xué)儲能50MW/100MWh，

儲氫27.5萬標(biāo)方，年生產(chǎn)綠氫2.16萬噸，下游生產(chǎn)綠氨。16遠(yuǎn)景通遼風(fēng)光制氫氨醇一體化項(xiàng)目遠(yuǎn)景集團(tuán)內(nèi)蒙古-通遼2023年8月該項(xiàng)目總投資98.4億元，計(jì)劃分三期建設(shè)300000Nm3/h電解水制綠氫裝置，

60萬噸/年綠氫制合成氨裝置及30萬噸/年綠甲醇裝置。17中船通遼市50萬千瓦風(fēng)電制氫制氨一

體化示范項(xiàng)目—制氫制氨項(xiàng)目中船集團(tuán)內(nèi)蒙古-通遼2023年9月總投資20.5億元，風(fēng)電場規(guī)劃總?cè)萘?0萬千瓦，項(xiàng)目年制氫量約2.26萬噸，全部用于制氨，

年產(chǎn)12.83萬噸合成綠氨。18張掖綠氫合成氨一體化示范項(xiàng)目中國能建甘肅-張掖2023年9月項(xiàng)目總投資4.8億元，建設(shè)4000標(biāo)方每小時電解水制氫站、

年產(chǎn)約1.6萬

噸合成氨工廠以及相關(guān)附屬設(shè)施。數(shù)據(jù)來源：云道資本整理綠氨的政策環(huán)境與產(chǎn)業(yè)進(jìn)展中國近兩年已開建二十余個綠氨合成示范項(xiàng)目，

規(guī)劃綠氨年產(chǎn)能超400萬噸投資52.8億元，擬建設(shè)60000m3/h電解水制氫項(xiàng)目、一座500kg/日示范加

氫站、20萬噸/年綠色合成氨項(xiàng)目、燃料電池產(chǎn)業(yè)研究院及電池儲能系

統(tǒng)制造等多個項(xiàng)目。綠電制氫與年產(chǎn)20萬噸綠氨及燃料電池產(chǎn)業(yè)研究院一體化示范項(xiàng)目設(shè)40MW/80MWh

，年生產(chǎn)綠氫3.6萬噸、綠氨15萬噸。項(xiàng)目備案/啟動時間廣東省能源集團(tuán)化示范項(xiàng)目項(xiàng)目規(guī)模2023年2月陜西-榆林項(xiàng)目方主導(dǎo)方序號地點(diǎn)10綠氨的政策環(huán)境與產(chǎn)業(yè)進(jìn)展日本—綠氨是其可再生能源發(fā)展及社會化應(yīng)用方向的首要選擇，綠氨進(jìn)口需求強(qiáng)日本由于可再生能源較貧乏，電力行業(yè)脫碳需要依靠一方面大力發(fā)展可再生能源，另一方面則通過將氨與煤炭進(jìn)行混燒，并逐步提高氨比例，最終實(shí)現(xiàn)氨純燒發(fā)電。

《第六次能源基本計(jì)劃》已明確提出在2030年前實(shí)現(xiàn)燃煤摻燒20%氨的目標(biāo)，

要實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)未來需要大量進(jìn)口綠氨或藍(lán)氨。目前，用于火力發(fā)電的燃料氨成本的確很高。日本綜合資源會議上表示目前，1標(biāo)方氫氣熱量當(dāng)量的各燃料的價格分別是：煤炭約為7日元（約合0.35人民幣），

LNG約為13日元（約合0.64人民幣），而灰氨約為20日元（約合0.99人民幣）。為縮小與現(xiàn)有燃料的成本差距，

日本支持開發(fā)清潔氨電解合成技術(shù)以取代“哈伯-博世”工藝。另一方面加強(qiáng)與如澳大利亞等氨資源大國的合作，打造低成本、

低價格的供應(yīng)鏈。日本不能像德國或者中國那樣大規(guī)模引進(jìn)可再生能源，同時發(fā)電成本也無法降低，因此明確了“通過可再生能源淘汰燃煤火電”行不通。因此日本式的解決方法除了推廣可再生能源，還需要采取其他措施，

即把氨作為燃煤與煤炭混燒，并逐步提高摻氨比例，最終實(shí)現(xiàn)氨專燒發(fā)電。與其他發(fā)達(dá)國家相比，日本的電力結(jié)構(gòu)對于燃煤火電的依賴程度更高德國可再生能源在電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)占比在21年已經(jīng)達(dá)到42%，

日本則僅有22%；德國計(jì)劃通過迅速增加可再生能源的比例來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)脫碳，于2022年淘汰核電，于2030年淘汰燃煤火電；七國集團(tuán)

燃煤火電占比情況30%25%20%15%10%5%0%日本

德國

美國

加拿大

意大利

法國

英國

日本—綠氨是其可再生能源發(fā)展及社會化應(yīng)用方向的首要選擇，綠氨進(jìn)口需求強(qiáng)日本在對外上形成資源豐富的多邊國家合作協(xié)議，同時在國內(nèi)達(dá)成對氨燃料重要性的廣泛共識。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的《中期報告》中涵蓋了包括氨能、氫能、海上風(fēng)電、蓄電池、核能、碳捕集和回收、可持續(xù)航空燃料等諸多范疇，其中位列名單之首的便是氨能，

氨能的發(fā)展與規(guī)?；瘧?yīng)

用可以說是日本政府在可再生能源發(fā)展及社會化應(yīng)用方向的首要事項(xiàng)。提高摻燒比例和純燒

氨的示范試驗(yàn)2021~2050

綠氨的政策環(huán)境與產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

數(shù)據(jù)來源：日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)?。∕ETI）,

國家能源科技資源中心,

畢馬威

商業(yè)擴(kuò)張?jiān)黾影眱Υ嫒萜骷跋鄳?yīng)輔助設(shè)備的規(guī)模增加氨供應(yīng)的可行性研究202220232024