11月25日，國(guó)金證券發(fā)布研報(bào)將2024年稱(chēng)作氫能行業(yè)的準(zhǔn)備年，在政策推廣、示范效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)降本三重驅(qū)動(dòng)下，行業(yè)預(yù)計(jì)明年將迎放量，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)邁向商業(yè)化，特別值得注意的是在我國(guó)光儲(chǔ)價(jià)格不斷下降的背景下，處于綠氫消納端的風(fēng)光制儲(chǔ)一體化示范項(xiàng)目不斷上馬，在用氫規(guī)模上要遠(yuǎn)大于燃料電池車(chē)輛行業(yè)。那么，在Power to X領(lǐng)域有哪些消納方式，在商業(yè)化和規(guī)模化運(yùn)行的道路上目前面臨的問(wèn)題又有哪些。
摻氨燃燒
2024年7月由國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案 （2024—2027 年）》，明確提出了煤電摻氨項(xiàng)目的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、技術(shù)、減碳目標(biāo)，指出到2025年首批項(xiàng)目全部開(kāi)工，改造后的煤電機(jī)組應(yīng)具備摻燒10%以上綠氨能力，度電碳排放較2023年同類(lèi)煤電機(jī)組平均碳排放水平降低20%左右。
煤電摻氨燃燒發(fā)電技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在原有煤粉燃燒發(fā)電的基礎(chǔ)上，混合氨氣進(jìn)行氨燃燒。其技術(shù)流程總體來(lái)看大體有3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一是氨的儲(chǔ)存及氣化，二是煤氨混合燃燒，三是尾氣處理。
2022年國(guó)家能源集團(tuán)完成了國(guó)際首次40MW燃煤鍋爐35%摻氨燃燒中試驗(yàn)證。2023年，國(guó)家能源集團(tuán)繼續(xù)在600MW燃煤機(jī)組上成功實(shí)施了摻氨燃燒試驗(yàn)。2023 年，安徽能源集團(tuán)與安徽省能源實(shí)驗(yàn)室合作，完成了300MW燃煤機(jī)組多工況負(fù)荷下?lián)桨薄?/span>
項(xiàng)目難點(diǎn)：
1.儲(chǔ)運(yùn)成本：氨氣的高揮發(fā)性意味著在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中，任何微小的泄漏都可能迅速擴(kuò)散到空氣中，對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的要求較高。如轉(zhuǎn)化成液氨儲(chǔ)存，這面領(lǐng)著占比達(dá)5-10%生產(chǎn)成本的壓縮成本。
2.氮氧化物(NOx)排放控制難點(diǎn)：在摻氨燃燒過(guò)程中，如果氨未能完全燃燒，可能會(huì)以氨氣的形式逃逸到大氣中，造成二次污染。為了減少氨逃逸，需要嚴(yán)格控制燃燒條件，如提高燃燒溫度、優(yōu)化空氣過(guò)量系數(shù)等，以確保氨的完全燃燒。
3.鍋爐材料與防腐技術(shù)難點(diǎn)?：由于氨在高溫下具有腐蝕性，傳統(tǒng)的鍋爐材料可能無(wú)法滿足摻氨燃燒的需求。因此，需要研發(fā)新型耐高溫、耐腐蝕的鍋爐材料，如高合金鋼、陶瓷材料等，而這些新材料的應(yīng)用也增加了鍋爐的成本。
SAF（可持續(xù)航空燃料）
COP28承諾到2030年將全球航空燃料中SAF的比例提高到6%，到2035年提高到20%。
根據(jù)國(guó)際民用航空組織（ICAO）統(tǒng)計(jì)，全球已簽署137份承購(gòu)協(xié)議，包含約533億升的SAF。
購(gòu)買(mǎi)方前十絕大部分為歐美企業(yè)，尤其是美聯(lián)航和達(dá)美航空，分別簽署了7和8份承購(gòu)協(xié)議，總承購(gòu)量分別約14.3億升、3.9億升；歐美之外的企業(yè)是亞洲的日本航空和國(guó)泰航空。生產(chǎn)方前十也以歐美廠商為主，Gevo和Fulcrum分別以約9.6億升和6.7億升的承銷(xiāo)量位居前二位，承購(gòu)協(xié)議數(shù)量分別為14和3份，而協(xié)議數(shù)量最多的則是Neste，共25份，承銷(xiāo)量約2.5億升。
而在生產(chǎn)工廠方面，目前全球已公布的SAF工廠至少為351個(gè)，涉及到的產(chǎn)能共9110萬(wàn)噸，約合1139億升。
SAF有幾種生產(chǎn)技術(shù)路線，其中主要的有HEFA（油脂加氫）和PtL SAF（電基合成燃料），HEFA和費(fèi)托反應(yīng)制SAF是目前最具商業(yè)性的方式。但減排潛力最大的技術(shù)路線是PtL SAF，這種和綠氫產(chǎn)業(yè)結(jié)合緊密的SAF生產(chǎn)方式理論上可作出減碳效應(yīng)接近100%的SAF成品。
目前項(xiàng)目有央企中能建旗下的雙鴨山綠色甲醇與綠色航油示范項(xiàng)目于10月14日開(kāi)工，率先開(kāi)始了PtL SAF工廠的建設(shè)。該項(xiàng)目含450兆瓦的風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站，通過(guò)水電解制氫、生物質(zhì)二氧化碳經(jīng)過(guò)費(fèi)托工藝合成綠色航油，規(guī)劃年產(chǎn)能30萬(wàn)噸綠色航油，將在2027年投入運(yùn)營(yíng)。中能建PtL SAF項(xiàng)目規(guī)劃總產(chǎn)能為74萬(wàn)噸/年
目前PtL SAF技術(shù)主要的瓶頸是二氧化碳碳捕集技術(shù)加上電解水制氫技術(shù)的雙向高成本疊加。隨著未來(lái)風(fēng)光能源價(jià)格的下降和電解水制氫效率，二氧化碳碳捕集技術(shù)效率的提升，PtL SAF依然是最受期待的綠色航油技術(shù)。
