绿色新风尚——绿电 绿氢 绿氨

什么是绿电？

 “绿电”，即绿色电力，是指通过零二氧化碳排放（或趋近于零二氧化碳排放）的生产过程得到的电力。“绿电”主要来源于清洁能源，包括太阳能、风能、生物质能等。目前，我国的“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主。

绿电新风尚

使用绿色电力可以减少二氧化碳等温室气体排放。据统计，每使用1兆瓦时绿色电力，可减少二氧化碳排放约838千克。绿电交易有效满足企业绿色转型的“刚需”，拓宽终端用户减排路径，引导推动全社会形成绿色生产生活方式。

近年来，国内外越来越多的企业追求实现能源清洁低碳转型，购买和消费绿色电力的需求日益迫切。宝马汽车、巴斯夫等跨国企业，都提出在未来十几年内实现100%绿色电力生产的目标；首钢等传统工业企业，期待用绿电生产推动转型升级；我国许多出口型企业，也希望用绿电生产来增强产品的国际竞争力。

开展绿电交易，电力用户通过双边交易方式从新能源企业直接购买绿电，既满足了生产清洁用能的需求，又能获得权威的绿色环境价值认证，实现经济、社会、环境效益的高度统一。从长远来看，采购绿色电力是企业清洁低碳转型的重要措施，将有力推动绿色电力市场建设，有利于引导全社会形成消费绿电、清洁低碳的新风尚。

绿电造绿氢=双倍清洁  

氢能作为一种热值高、能量密度大、来源多样的清洁高效二次能源，被誉为21世纪的“终极能源”。但氢能无法直接从自然界中获取，必须通过制备得到。传统制氢路线主要通过煤炭、天然气等传统能源制氢，这种制氢模式存在高碳排的问题，给生态环境带来隐忧。

绿色氢已成为新主流。所谓绿氢，即利用风能、太阳能等可再生能源发电，再电解水生产氢气。这种制氢方式从源头上杜绝了碳排放，是真正意义上的清洁能源。

已有氢能，为什么要发展氨能

 ❖ 第一，在防爆方面，氨比氢更为安全。氢的燃点为570℃，爆炸极限为4％－75％，火焰传播速度在2－3m／s，而氨的燃点为650℃左右，爆炸极限为16％－25％，火焰传播速度约为几十厘米每秒。另外，氢无色无味，泄露过程中不容易发现，而氨具有刺激性气味，在泄露初期更容易被发现解决。因此，在防爆方面，氨的使用比氢的使用具有更好的安全性。

 ❖ 第二，氨具有存储优势。氢的临界温度为零下239.96℃，临界压力为1.32MPa。氢如果需要在常压下保持液态形式，则需要将环境温度继续降至零下253℃，这不仅将耗费大量的能量制冷，并且由于内外温差大，氢的气化不可避免，50立方米的储氢罐一般会以每天0.4％的速度发生蒸发; 氨的临界温度高达132.4℃，此时的临界压力也仅11.298MPa。

氨可以在8.58个大气压下、温度为20℃的环境中以液态的方式储存，也可以在常压、温度为－33℃的条件下储存液氨。因此，氨的储存比氢的储存更简单。

由于储存压力或储存温度较低，氨储气瓶的材料厚度（或提供强度或提供保温）可远低于氢储气瓶，因此氨储气瓶占总质量比重低。另外，氨气可以在常温下加压液化储存，这能避免液氨气化导致的气体损失，从而极大地延长储存时间，这是低温液氢储存不可能达到的工况。

❖ 第三，氨具有输运优势。首先，氨的体积能量密度是液氢的两倍。在同样的容积内，能够输送的氨能蕴含能量高一倍。另外，液氢的保存温度非常低，这需要非常厚的保温材料。因此储存的氢气大约是低温储存箱体总质量的20％，体积占总箱体的50％。在实际运输中，需要消耗许多额外的能量用于储存罐的运输。

❖ 第四，氨的基础设施更为完备。氨是一种常用的化工用品，每年世界对氨的需求量为两亿吨左右，一个广泛运用的氨输送体系已经存在，而氢运输网络尚处于制定标准的起步阶段（氢能刚被列为2022年能源行业标准立项重点方向），以后还需要进行基础设施建设。

绿电-绿氢-绿氨

基于Haber-Bosch电化学体系，用绿氢和氮气合成绿氨，是制备绿氨的重要途径。利用电解水制氢技术，由太阳能、风能和潮汐能等可再生能源的电力产生绿电，通过电解槽装置（碱性或质子膜PEM 、AEM等）将水电解成氢气和氧气。

氢气经过净化提纯得到99.999%纯度的绿氢，氮气来自于PSA或空分，氢气、氮气按一定比例混合后进入氨合成反应器，在反应器内部换热后进入催化剂床层，并在催化剂的作用下反应，反应后的高温气体经过空冷器、水冷器、冷交换器、氨冷器进行冷却后，进入高压氨分分离液氨；再将液氨送入罐区液氨储罐中储存。