作为煤电行业低碳转型的一种新探索，煤电机组掺氨燃烧又有新进展。日前，中国神华广东台山电厂600MW煤电机组成功实施高负荷发电工况下煤炭掺氨燃烧试验。据悉，这是当前国内外完成掺氨燃烧试验验证的容量最大机组。

　　作为我国主要碳排放来源之一，燃煤发电产生的碳排放量约占全国碳排放总量的40%，使用氨等新型零碳燃料替代煤炭，是实现“双碳”目标的重要技术，也为煤电绿色发展提供一条新路径。据《中国能源报》记者了解，目前，包括国家能源集团在内的多家企业正在开展相关实践。

　　●● 试验机组从300MW到630MW

　　公开信息显示，上述掺氨燃烧试验主要采用氨煤预混燃烧技术，按照首阶段试验计划，实现500MW、300MW等多个负荷工况下燃煤锅炉掺氨燃烧平稳运行，氨燃尽率达到99.99%。此次试验验证了氨煤气固两相燃烧强化、等离子裂解等多种创新技术的先进性。

　　国家能源局近日公布第三批能源领域首台（套）重大技术装备（项目）名单，“燃煤电厂掺氨燃烧成套技术及关键设备”名列其中。国家能源局表示，依托工程中国神华台山电厂630MW大容量燃煤锅炉掺氨清洁高效燃烧工程验证项目，将聚焦燃煤电厂掺氨燃烧技术产业链发展，自主研制适用于大容量燃煤机组的混氨燃烧设备及系统，最终形成用于大容量燃煤锅炉大比例掺氨燃烧的应用关键成套技术与装备。

　　除此之外，今年4月，安徽省能源集团与合肥综合性国家科学中心能源研究院发布消息，双方联合研发了大型煤电机组大比例掺氨燃烧示范工程——在皖能铜陵发电公司300MW燃煤机组实现多工况负荷下掺氨10%—35%平稳运行，最大掺氨量大于每小时21吨，氨燃尽率达到99.99%，填补多项技术空白。

　　据透露，安徽省能源集团和合肥综合性国家科学中心能源研究院技术团队将全力推进掺氨比例超过50%的工程试验，并计划在1000MW机组开展工程示范，同时大力推动自主研发的成套技术和设备在现役燃煤发电机组上的产业化推广和规模化工业应用，打造绿氨产、储、运、加、用全产业链。

　　●● 有望规模化替代化石燃料

　　氨在化工、农业、制冷等领域应用广泛，随着“双碳”目标提出，其作为一种绿色清洁能源越来越受到关注。

　　西安交通大学能源与动力工程学院助理教授吕强等撰文指出，氨是一种零碳分子，通过燃烧反应释放能量的同时不产生碳排放，仅生成氮气和水，因此是一种有望规模化替代化石燃料的新型零碳燃料。在燃煤电站中掺氨燃烧，既可以提供稳定低碳的基本负荷，也能在电站承担调峰任务时发挥重要作用，保障“风光”等可再生电力并网运行后电网的稳定性。

　　据《中国能源报》记者了解，氨燃烧之所以备受关注，主要在于将其用作燃料具有多重优势：燃烧过程不产生温室气体、能量密度较高、容易液化且具备储运成本优势、储运配套基础设施较完善，以及安全性相对较好。

　　“氨最大的优势是储运远比氢安全和方便，而且体系成熟，可以大规模、远距离储运。从物理化学性质上讲，氨的沸点高，在零下33摄氏度温度条件下就可以液化，比天然气液化还容易。”厦门大学能源学院教授王兆林此前接受《中国能源报》记者采访时表示，“中国是全世界最大的合成氨使用国，发展氨能源比其他国家有优势。”

　　在合肥综合性国家科学中心能源研究院氢能源和氨应用研究中心副主任冯汉升看来，“双碳”目标下，我国要破解煤电碳排放与新能源比例上升需要配套煤电之间的矛盾。“使用氨替代或部分替代煤炭就是一个可行的办法，一是避免煤电资产浪费，二是不需再新建、改造电网，可充分利用好源网荷储各个设备设施，三是不需要对基础设施进行大改造，可以加快推进碳中和进程。另外，氨作为燃料不仅可以应用到煤电领域，随着技术成熟和迭代升级，还能扩展到其他燃煤工业中。”

　　●● 加快绿氨建设是当务之急

　　虽然氨能利用前景广阔，但现有成熟的传统工业合成氨技术并非绿氨，生产过程中依然会排放大量二氧化碳。因此，加快绿氨全产业链体系建设是当务之急。

　　“氨能利用真正‘卡脖子’的问题是缺乏绿氨，目前主要制取来源还是灰氢。”王兆林指出，“绿氨只需要水、空气和绿电，就可以就地合成。西北地区有些无法消纳的光伏发电和风电，可以电解水制取氢，再用来合成氨，这样可以很便利地从西北运送到东部。当前我国能源对外依存度较高，如果能够就地合成氨，可在一定程度上摆脱对世界石油和天然气的依赖。”

　　《中国能源报》记者注意到，作为合成氨生产大国，今年以来，我国多个绿氨项目浮出水面。

　　1月3日，内蒙古自治区能源局公布《关于实施风光制氢一体化示范项目的通知》，巴彦淖尔市乌拉特中旗三一重能50万千瓦、中能建26万千瓦两个离网型风光制氢一体化示范项目入选。其中，三一重能乌拉特中旗甘其毛都口岸加工园区风光氢储氨离一体化示范项目总投资42.7亿元，建设400MW风电、100MW光伏、40MW/2h电化学储能，年生产绿氢3.6万吨、绿氨 15 万吨；中能建巴彦淖尔乌拉特中旗风光制氢制氨综合示范项目总投资23.15亿元，建设210兆瓦风电、50兆瓦光伏、39MW/1h电化学储能，年生产绿氢1万吨、绿氨5.7万吨。

　　此外，中国石油在内蒙古投资的首个风光发电制氢合成氨一体化项目——内蒙古乌兰察布兴和县风光发电制氢合成氨一体化项目也于今年初正式获批。该项目总投资41.39亿元，将建设风电350MW，光伏150MW，年制氢能力25700吨，用于合成氨、尿素，计划2024年年底投产。