能源经济研究院举办清洁氢供应链创新技术论坛
中国Envision建设年产最高500万吨规模绿色氢生产设施
日本开发100%氨燃烧燃气轮机技术
为应对气候变化和实现碳中和,周边国家正迅速推动将氨用作能源。中国正在利用风力发电等可再生能源,大规模推进绿色氨的生产项目。日本则在为实现以100%氨燃烧发电的燃气轮机商业化做准备。
在气候能源环境部和能源经济研究院于2日在首尔四季酒店举办的“2025清洁氢供应链创新技术论坛”上,作为演讲嘉宾出席的中国远景能源(Envision Energy)副社长Frank Yu表示:“我们不仅自主开发了风力涡轮机和碱性电解槽,还构建了将电池储能系统(BESS)、空气分离装置和氢储存装置等整个工艺流程进行整合的动态系统”,“目前一座能够进行动态运行、以应对可再生能源波动性的500兆瓦(㎿)级绿色氢生产设施正在运转中。”
远景能源正构想将绿色氢转化为绿色氨,向中国、日本等亚洲国家供应的商业模式。为此,公司在内蒙古赤峰地区建设了与风力发电相结合的绿色氨生产设施。Frank Yu副社长说明称:“第一阶段已启动年产32万吨规模的生产线”,“今后计划将产能扩大至500万吨。”他强调:“通过大规模量产,有望在2030年前将绿色氨的价格降至低于蓝色氨的水平。”
日本川崎重工业(Kawasaki Heavy Industries, KHI)高级经理Takashi Yoshiyama表示:“通过氢能供应链(Hydrogen Energy Supply Chain, HESC)试点项目,已验证日本与澳大利亚之间液化氢(LH2)长距离运输的技术和运营可行性”,“通过世界首艘液态氢运输船Suiso Frontier在日本与澳大利亚之间3次往返(总计5.7万公里)航行,确认了海上运输全流程的安全性和可行性。”
他解释称:“在液态氢运输船和液态氢储罐‘Hy touch Kobe’实证中,获得了与液化天然气(LNG)水平相当的汽化率(BOR)性能。”对于在零下253度以下超低温条件下液化并运输的液化氢而言,抑制汽化率一直被视为商业化的核心课题。Suiso Frontier号的日汽化率为0.3%,Hy touch Kobe储罐的日汽化率为0.06%。从澳大利亚运至日本历时17天时,汽化率约为5%。
川崎重工业补充称:“基于试点成果,以4万立方米级中型液态氢运输船和5万立方米级储罐为基础的进口终端建设已全面展开,并正通过与戴姆勒卡车公司在2024年的合作,推动在欧洲扩大液态氢供应链。”
另一家日本企业IHI的技术顾问Toshiro Fujimori介绍了利用氨的发电技术最新成果。他表示:“我们开发了2兆瓦级、100%液态氨燃气轮机,与天然气轮机相比,温室气体排放减少了99%以上”,并在此基础上表示:“计划在2030年前开发F级氨燃气轮机。”
他接着说明:“将在火力发电脱碳化的关键目标——高效率燃气轮机实现100%氨燃烧方面提供解决方案。”IHI正为此与GE Vernova合作开发氨燃气轮机。
Fujimori技术顾问表示:“在锅炉领域,我们已率先在全球完成了掺混20%氨的1000兆瓦级火力发电实证试验,为促进碳中和,将积极开发100%氨燃烧技术。”
美国工程企业KBR的技术理事Elena Stylianou表示:“通过下一代氨裂解解决方案H2ACT,将发挥清洁氢基发电转型核心技术的作用”,“从液态氨中可生产最高99.97%高纯度氢气,并通过将汽化、预热、裂解、变压吸附(PSA)精制一体化的工艺,以及经验证的材料和催化剂,确保了高度的安全性和稳定性。”
他补充称:“KBR通过与燃气轮机制造商合作,已完成H2ACT与联合循环发电(Combined Cycle Power Plant, CCPP)一体化设计研究,并提出了适用于大规模和小规模发电应用的最优设计方案。”
德国TransHyDE 2.0倡议理事会主席Stefan Kaufmann表示:“连接氢气生产、进口、储存和需求据点的‘氢核心网络(Hydrogen Core Network)’是德国氢能经济的核心基础设施”,“为在初期需求不足的情况下仍能进行投资,我们引入了基于偿还账户(AMK)的资金筹措模式。”
氢核心网络是像天然气一样通过管道输送氢气的项目。欧盟计划到2040年投资800万至1430万欧元,建设并连接5.3万公里的氢气管道。德国方面的目标是投入189亿欧元,建设并连接9040公里的氢气管网。
Kaufmann主席补充称:“需求主要集中在清洁氢发电(Combined Heat and Power, CHP)、钢铁、化工等部分大型需求方,且有大量发电与工业设施位于核心网络之外”,“因此有必要与核心网络并行,推进区域电解制氢、卡车运输等分散型供应模式。”
当天第二个环节中,由首尔大学教授Song Hanho担任主持人,进行了小组综合讨论和问答。日本能源金属矿物资源机构(Japan Organization for Metals and Energy Security, JOGMEC)科长Makoto Shimouchi表示:“日本认为,为实现脱碳、能源安全和增强产业竞争力,构建氢供应链是必不可少的。为此,政府制定了弥补价格差距的J-CfD制度,正在支持低碳氢供应链建设项目。”
主办论坛的能源经济研究院室长Lee Hyejin表示:“氢能生态系统在从生产到利用的全生命周期中,技术创新已经成为现实”,“今后竞争力的关键在于多快地完成实证并与市场对接。”
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