燃煤機(jī)組摻氨燃燒煤電低碳發(fā)展指明方向，但也面臨諸多挑戰(zhàn)

應(yīng)對(duì)氣候變化，中國(guó)展現(xiàn)大國(guó)擔(dān)當(dāng)。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，煤電低碳轉(zhuǎn)型是題中之義。近年來，我國(guó)大力推進(jìn)煤電降碳，并于近日印發(fā)《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案（2024—2027年）》，在持續(xù)為全球能源轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量、為煤電低碳發(fā)展指明方向的同時(shí)，也給相關(guān)市場(chǎng)注入“強(qiáng)心劑”。

近日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案（2024—2027年）》（以下簡(jiǎn)稱《方案》），其中提出利用風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源富余電力，通過電解水制綠氫并合成綠氨，實(shí)施燃煤機(jī)組摻燒綠氨發(fā)電，替代部分燃煤。改造建設(shè)后煤電機(jī)組應(yīng)具備摻燒10%以上綠氨能力，燃煤消耗和碳排放水平顯著降低。

作為我國(guó)主要碳排放來源之一，燃煤發(fā)電產(chǎn)生的碳排放量約占全國(guó)碳排放總量的40%，使用氨等新型零碳燃料替代煤炭，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要技術(shù)，也為煤電綠色發(fā)展提供一條新路徑。

氨作為一種無碳燃料，在制取到應(yīng)用的全流程中無碳、硫等容易破壞環(huán)境的元素產(chǎn)生，是一種有望規(guī)模化替代化石燃料的新型零碳燃料。

“氨是一種能量密度較高的能量載體，且便于儲(chǔ)存和長(zhǎng)距離運(yùn)輸。其燃燒產(chǎn)物主要是水和氮?dú)?，因此，如果摻燒的是綠氨，確實(shí)可以作為零碳燃料減少火電廠的燃煤消耗，降低碳排放水平。相比其他技術(shù)路線，煤電機(jī)組摻氨改造可以通過相對(duì)較低的改造投入，發(fā)掘火電廠的降碳潛力。”清華大學(xué)能源與動(dòng)力工程系研究員黃中介紹說。

中國(guó)是全世界最大的合成氨使用國(guó)，發(fā)展氨能源比其他國(guó)家有優(yōu)勢(shì)。

使用氨替代或部分替代煤炭就是一個(gè)可行的辦法，一是避免煤電資產(chǎn)浪費(fèi)，二是不需再新建、改造電網(wǎng)，可充分利用好源網(wǎng)荷儲(chǔ)各個(gè)設(shè)備設(shè)施，三是不需要對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大改造，可以加快推進(jìn)碳中和進(jìn)程。另外，氨作為燃料不僅可以應(yīng)用到煤電領(lǐng)域，隨著技術(shù)成熟和迭代升級(jí)，還能擴(kuò)展到其他燃煤工業(yè)中。

不過，我國(guó)綠氨產(chǎn)業(yè)尚處起步階段，目前總體產(chǎn)能較小，且多處在前期規(guī)劃階段。

根據(jù)公開數(shù)據(jù)，我國(guó)現(xiàn)有在建及規(guī)劃的綠氨產(chǎn)能約1千萬噸，尚無法滿足電力行業(yè)10%煤炭替代率的需求，并且當(dāng)前產(chǎn)能主要集中在“三北”地區(qū)，但用電大省多集中在東部沿海地區(qū)，運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)。

從技術(shù)角度講，大部分燃煤鍋爐具備一定的摻氨能力，但與之配套的氨源保障、道路運(yùn)輸、廠內(nèi)存儲(chǔ)等方面均存在短板。

總體來看，燃煤機(jī)組摻氨燃燒對(duì)于推動(dòng)煤電行業(yè)低碳發(fā)展優(yōu)勢(shì)明顯、潛力巨大，但當(dāng)前綠氨在產(chǎn)能問題、經(jīng)濟(jì)性問題以及配套設(shè)施問題等方面的諸多挑戰(zhàn)也不可忽視。