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百万吨级项目破局!化工业解锁“脱碳”新途径
发表时间:2025-07-21

7月8日,远景科技集团在内蒙古赤峰投运的32万吨/年绿色氢氨项目引发行业高度关注。据悉,该项目一期配套143万千瓦风电光伏及680兆瓦时储能系统,可产绿色合成氨32万吨。按照规划,三期全部投产后总产能将达152万吨。


作为全球首个实现商业化运营的百万吨级绿色氢氨项目首期工程,该项目标志着我国在可再生能源制氢合成氨领域取得重大突破,为化工行业深度脱碳提供了可复制的技术路径。


01绿色氢氨:化工脱碳的关键载体


绿色氢氨,是指利用可再生能源(如风能、太阳能)电解水制氢,再将氢气与空气中分离出的氮气合成氨的过程。相较于传统的以化石能源为原料制取氨的方式,绿色氢氨实现了从源头到终端的全流程低碳甚至零碳排放,是应对全球气候变化、推动能源转型的关键一环。


近年来,在全球碳中和目标的驱动下,绿色氢氨产业发展迅猛。各国纷纷出台政策,加大对绿色氢氨项目的支持力度,推动技术创新和产业布局。根据国际能源署(IEA)预测,到2050年,全球绿氨产量有望达到数亿吨,成为未来能源产量的重要组成部分。


在化工生产过程中,碳排放主要来源于能源消耗和化学反应本身。绿色氢氨项目构建的“绿电—绿氢—绿氨”全链条,利用可再生能源发电驱动电解水制氢,再合成氨,全程100%依赖绿电,从源头实现了“零碳排放”。以赤峰绿色氢氨项目为例,其全部建成后,能为全球减少约912万吨碳排放,规模堪比1520万辆燃油车的年排放量。这对于化工行业实现深度脱碳具有重要示范意义。


02产业发展面临的挑战与突破方向


从产业应用维度看,绿色氢氨的价值体现在三个层面:


作为化工领域的基础原料,它能直接替代传统工艺中的化石基原料,用于生产氮肥、己内酰胺、丙烯腈等产品,从源头降低整个产业链的碳足迹。


同时,重化工业(如合成氨、炼化、钢铁等)是能源消耗和碳排放大户,而可再生能源的规模化应用需要高效的储能和转化载体,氨恰好能承担这一角色。其高体积能量密度和低温可液化的特性,完美解决了氢能储运的经济性瓶颈,为化工与能源系统的深度融合提供了理想载体。


更深层次来看,绿色氢氨还能串联起可再生能源电力、化工生产与能源存储等多个系统,通过多环节的协同优化,实现不同产业体系的有机耦合,为整体能源与化工网络的低碳化运转提供支撑。


不过,也应看到,尽管绿色氢氨产业前景广阔,但其产业化进程仍面临不少挑战,而突破这些瓶颈需要针对性的探索。


经济性是当前最突出的问题,需从多方面发力解决。好消息是,相关研报显示,绿电价格下降带动绿氨成本呈显著下降趋势,叠加碳交易成本后经济性逐步显现。目前电解水合成绿氨成本为4500-4600元/吨,高于煤合成氨成本。考虑到随着技术发展,未来绿氨成本价格将有较大下降空间。


标准体系的缺失也制约着产业发展,包括绿氨认证需符合欧盟RFNBO等要求、氨燃料的安全规范,以及跨境贸易相关规则等,都亟待完善。


技术层面同样需要持续创新,比如开发低温低压合成氨催化剂、转化率超99%的高效氨裂解技术,以及解决混烧过程中的氮氧化物控制问题等,这些都是推动绿色氢氨产业进一步发展的关键突破点。


03中国化企的战略机遇


赤峰项目的顺利投产,标志着我国在绿色氢氨领域已抢占先发优势。展望未来,这一产业的发展可聚焦三个关键方向:在产业布局上,应依托内蒙古、甘肃等风光资源丰富的区域,打造“可再生能源—电解制氢—绿色化工”一体化产业集群,实现上下游链条的高效联动;在技术层面,需重点攻关新一代电解槽(如阴离子交换膜电解槽)、动态工况下合成氨系统的控制算法,以及氨能利用终端设备等核心技术,筑牢产业发展的技术根基;而在商业模式上,可探索绿氨期货交易、碳减排收益分成机制,以及氢氨综合能源服务站等创新形式,为产业规模化发展注入更多活力。


据彭博新能源财经预测,到2030年全球绿氨年需求将达8000万吨,其中化工领域应用占比约65%。我国凭借全球最大的合成氨产能(占全球28%)和领先的可再生能源装机(超过12亿千瓦),有望在这一新兴领域形成具有国际竞争力的产业生态。


赤峰项目的商业化运营,不仅为化工行业提供了切实可行的脱碳方案,更开创了可再生能源与重化工业深度融合的新模式。随着碳定价机制的完善和国际绿色贸易壁垒的形成,提前布局绿色氢氨产业的企业将在新一轮行业变革中掌握战略主动。下一步发展需要产业链各环节协同推进,共同攻克技术、经济和制度层面的关键瓶颈,最终实现化工能源系统的深度转型。


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