近日，2023 氫能嘉年華暨中國氫能 100 人論壇年會在蘇州順利舉辦，各專家學者、企業代表齊聚一堂，共同探討氫能產業發展問題。

水電水利規劃設計總院新能源研究院副院長姜海發表《綠氫（氨）與火電耦合發展研究》主題演講。

2020年，我國正式提出碳達峰、碳中和的目標，而隨著能源的轉型，我國在“雙碳”基礎之上進一步提出新型能源系統和新型能源體系。為了保證新能源的大規模發展，除短時儲能外，長時儲能成為發展的重點問題。

氨是是現代社會中最為重要的化工產品之一，具備完整的產業鏈和成熟的國際生產貿易體系，當前全球每年約生產合成氨1.83億噸。綠氫合成氨被稱為綠氨，被認為是理想的清潔能源載體之一，不僅可以解決長時儲能問題，還可以助力火電轉型。

姜海介紹了鍋爐摻氨的四種運行模式：1.純煤燃燒器與純氨燃燒器同時運行；2.純煤燃燒器與煤摻氨燃燒器同時運行；3.純煤燃燒器、純氨燃燒器和煤摻氨燃燒器三種燃燒器同時運行；4.只有純氨燃燒器運行。而這可以幫助火電廠由以電量價值為主向容量電量價值并舉轉換、由單純電廠向儲能發電并舉轉換 、由高碳電廠向綠色低碳電廠轉換。

經計算，當前可再生能源制備綠氨后摻燒的全流程轉換效率約為20%左右，且至高可以提升至31%左右。

在關鍵技術及設備方面，姜海表示，目前堿性電解槽已實現完全國產化，PEM電解槽在整體水平上處于國際第一梯隊，設備國產化率超過90%。國內的可再生能源合成氨技術與國外基本上可以達到并駕齊驅，在煤摻氨鍋爐方面，國內外技術差距不大。

關于火電摻燒的安全性，姜海總結，一套完整的安全管理體系，是保證整個流程的安全可控的基礎。在氨制備階段要設立可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統，在儲存階段要實施監控防止氨氣泄露，在運輸階段要加強長輸管道防腐蝕工作，并做好檢測及防控系統建設，在燃燒階段加強設備制造能力，規范生產操作，防止蒸發器、氨燃燒器等多區域泄漏。

在摻氨成本方面，姜海分別測算了聯網型制氫（氨）和離網型制氫（氨）。聯網型制氫（氨）成本，用電電價為0.4元/千瓦時綠氨成本為3898元/噸，而隨著用電電價的降低，當電價為0.1元/千瓦時，綠氨成本可降到1257元/噸。離網型制氫成本要高于聯網型制氫，但最終測算成本也可達到1630元/噸。

氨價確定火電摻氨成本，當綠氨摻燒比例在10%至100% 時，度電成本上浮0.174 至 1.743 元。若考慮火電廠可接受0.2元/ 千瓦時的度電成本上浮，則在近期 、中期（2030年）、遠期（2050年 ）各階段建議火電摻氨項目推動實現摻氨比例分別為5%-10%、10%- 20%、40%-50%。

姜海選擇甘肅和浙江兩個省份作火電摻氨轉型案例分析，甘肅是電力送出省，當實現30%的摻氨比例時，帶來的用電成本是上升約0.015元/千瓦時；當實現30%的摻氨比例時，帶來的用電成本是上升約0.023元/千瓦時；當實現30%的摻氨比例時，帶來的用電成本是上升約0.034元/千瓦時。浙江則分別上升約0.024元/千瓦時、0.035元/千瓦時和0.050元/千瓦時。

相比其他長時儲能，火電摻氨不僅可真正實現跨日、跨月、跨季節的長時儲能，還可以節省系統重構費用，降低電網改造成本。全國火電摻氨的實施路徑基本以火電低摻氨比例長期安全性實驗-規模化綠氫（氨）制 備-集中儲氫（氨）-火電高摻氨比例運行-長輸管道-完全100%摻氨” 為原則逐步推進。