綠色新風尚——綠電 綠氫 綠氨

什么是綠電？

 “綠電”，即綠色電力，是指通過零二氧化碳排放（或趨近于零二氧化碳排放）的生產(chǎn)過程得到的電力?！熬G電”主要來源于清潔能源，包括太陽能、風能、生物質能等。目前，我國的“綠電”主要以太陽能光伏發(fā)電和風力發(fā)電為主。

綠電新風尚

使用綠色電力可以減少二氧化碳等溫室氣體排放。據(jù)統(tǒng)計，每使用1兆瓦時綠色電力，可減少二氧化碳排放約838千克。綠電交易有效滿足企業(yè)綠色轉型的“剛需”，拓寬終端用戶減排路徑，引導推動全社會形成綠色生產(chǎn)生活方式。

近年來，國內外越來越多的企業(yè)追求實現(xiàn)能源清潔低碳轉型，購買和消費綠色電力的需求日益迫切。寶馬汽車、巴斯夫等跨國企業(yè)，都提出在未來十幾年內實現(xiàn)100%綠色電力生產(chǎn)的目標；首鋼等傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)，期待用綠電生產(chǎn)推動轉型升級；我國許多出口型企業(yè)，也希望用綠電生產(chǎn)來增強產(chǎn)品的國際競爭力。

開展綠電交易，電力用戶通過雙邊交易方式從新能源企業(yè)直接購買綠電，既滿足了生產(chǎn)清潔用能的需求，又能獲得權威的綠色環(huán)境價值認證，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益的高度統(tǒng)一。從長遠來看，采購綠色電力是企業(yè)清潔低碳轉型的重要措施，將有力推動綠色電力市場建設，有利于引導全社會形成消費綠電、清潔低碳的新風尚。

綠電造綠氫=雙倍清潔  

氫能作為一種熱值高、能量密度大、來源多樣的清潔高效二次能源，被譽為21世紀的“終極能源”。但氫能無法直接從自然界中獲取，必須通過制備得到。傳統(tǒng)制氫路線主要通過煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源制氫，這種制氫模式存在高碳排的問題，給生態(tài)環(huán)境帶來隱憂。

綠色氫已成為新主流。所謂綠氫，即利用風能、太陽能等可再生能源發(fā)電，再電解水生產(chǎn)氫氣。這種制氫方式從源頭上杜絕了碳排放，是真正意義上的清潔能源。

已有氫能，為什么要發(fā)展氨能

 ? 第一，在防爆方面，氨比氫更為安全。氫的燃點為570℃，爆炸極限為4％－75％，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍?－3m／s，而氨的燃點為650℃左右，爆炸極限為16％－25％，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃s為幾十厘米每秒。另外，氫無色無味，泄露過程中不容易發(fā)現(xiàn)，而氨具有刺激性氣味，在泄露初期更容易被發(fā)現(xiàn)解決。因此，在防爆方面，氨的使用比氫的使用具有更好的安全性。

 ? 第二，氨具有存儲優(yōu)勢。氫的臨界溫度為零下239.96℃，臨界壓力為1.32MPa。氫如果需要在常壓下保持液態(tài)形式，則需要將環(huán)境溫度繼續(xù)降至零下253℃，這不僅將耗費大量的能量制冷，并且由于內外溫差大，氫的氣化不可避免，50立方米的儲氫罐一般會以每天0.4％的速度發(fā)生蒸發(fā); 氨的臨界溫度高達132.4℃，此時的臨界壓力也僅11.298MPa。

氨可以在8.58個大氣壓下、溫度為20℃的環(huán)境中以液態(tài)的方式儲存，也可以在常壓、溫度為－33℃的條件下儲存液氨。因此，氨的儲存比氫的儲存更簡單。

由于儲存壓力或儲存溫度較低，氨儲氣瓶的材料厚度（或提供強度或提供保溫）可遠低于氫儲氣瓶，因此氨儲氣瓶占總質量比重低。另外，氨氣可以在常溫下加壓液化儲存，這能避免液氨氣化導致的氣體損失，從而極大地延長儲存時間，這是低溫液氫儲存不可能達到的工況。

? 第三，氨具有輸運優(yōu)勢。首先，氨的體積能量密度是液氫的兩倍。在同樣的容積內，能夠輸送的氨能蘊含能量高一倍。另外，液氫的保存溫度非常低，這需要非常厚的保溫材料。因此儲存的氫氣大約是低溫儲存箱體總質量的20％，體積占總箱體的50％。在實際運輸中，需要消耗許多額外的能量用于儲存罐的運輸。

? 第四，氨的基礎設施更為完備。氨是一種常用的化工用品，每年世界對氨的需求量為兩億噸左右，一個廣泛運用的氨輸送體系已經(jīng)存在，而氫運輸網(wǎng)絡尚處于制定標準的起步階段（氫能剛被列為2022年能源行業(yè)標準立項重點方向），以后還需要進行基礎設施建設。

綠電-綠氫-綠氨

基于Haber-Bosch電化學體系，用綠氫和氮氣合成綠氨，是制備綠氨的重要途徑。利用電解水制氫技術，由太陽能、風能和潮汐能等可再生能源的電力產(chǎn)生綠電，通過電解槽裝置（堿性或質子膜PEM 、AEM等）將水電解成氫氣和氧氣。

氫氣經(jīng)過凈化提純得到99.999%純度的綠氫，氮氣來自于PSA或空分，氫氣、氮氣按一定比例混合后進入氨合成反應器，在反應器內部換熱后進入催化劑床層，并在催化劑的作用下反應，反應后的高溫氣體經(jīng)過空冷器、水冷器、冷交換器、氨冷器進行冷卻后，進入高壓氨分分離液氨；再將液氨送入罐區(qū)液氨儲罐中儲存。