UNIST：通过调节氨生产方式和进口量实现碳中和
蔚山科学技术院（UNIST）开展了一项关于作为高效氢能运输媒介的氨在发电系统中的利用及其进口最优化的研究。
UNIST碳中和研究生院·能源化学工程系的Lim Hangwon教授团队围绕“面向韩国电力生产的氨进口扩大全球布局与最优化”开展了研究。
本次研究中，研究团队将氨分解系统与磷酸型燃料电池相结合，设计了小规模分布式发电设施，并根据氨不同生产方式划分进口量情景，对氨进口进行最优化分析。
分布式发电系统并非依赖中心化的大型电站，而是由地理位置上分散的小型发电系统构成，具有减少输电损耗、提升供电稳定性的优势。
为在该系统中将氨作为原料使用，研究团队从氨的生产到利用全生命周期出发，开展了工艺设计、技术经济性与环境性评估以及进口方案最优化研究。
为此，研究团队首先基于统计数据，选取了印尼、美国、沙特阿拉伯等占韩国氨进口总量80%以上的前10个国家作为研究对象。
同时，研究团队根据生产方式，将氨分为以化石燃料为基础生产的“碳基氨”，以及同样以化石燃料为基础生产、但通过二氧化碳捕集系统去除二氧化碳的“碳中和氨”。
研究团队依据这两类氨的进口比例设定了多个情景，并以过去20年韩国氨实际进口记录为基础，推导出既能保证经济性又能兼顾环境性的最优氨进口条件。
研究结果显示，氨的生产方式对作为二氧化碳排放指标的碳强度影响最大。
研究团队确认，如果韩国在制氢过程中使用的碳中和氨比例提高至78%，就有望在2030年前达到为实现“2050碳中和”而设定的阶段性碳强度目标。
研究还得出结论：利用碳中和氨进行发电，在减少二氧化碳排放方面具有足够的竞争力。
第一作者、能源化学工程系硕博连读研究员Lim Dongjun表示：“氨本身不含碳，却是一种含氢化合物，因而作为高效氢能运输载体备受关注。如果将其用作分布式发电系统的原料，将具备多方面优势。”
碳中和研究生院·能源化学工程系教授Lim Hangwon则表示：“本研究对利用氨制得的氢在燃料电池中发电的系统进行了综合分析，展示了在分布式发电领域利用氨的可行性。”
他补充称：“我们在考虑两种已商业化氨生产方式的价格与环境影响的基础上，分析了最终的发电成本和温室气体排放水平。但本研究尚未纳入利用可再生能源生产氨的方式，相关后续研究正在推进中。”
本研究在UNIST碳中和实证化中心、科学技术信息通信部韩国研究财团气候变化应对技术开发项目以及产业通商资源部资金支持下，由韩国产业技术评价管理院资助完成，并已于5月13日在线发表在国际学术期刊《化学工程期刊》（Chemical Engineering Journal）上。
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