冯相昭 巩艺飞

发展绿氢正逐渐成为重塑全球能源架构的关键手段，已成为日本、美国、欧盟、韩国等主要经济体的战略选择；绿氢和绿氨之间存在着密切的生产和应用关系，绿氨的直接生产原料是绿氢和空气中的氮，还成为绿氢的储运载体

绿氨作为清洁能源，未来应用场景多种多样，重点涉及掺混发电、掺混燃烧、航运燃料、储能载体等领域

当前，实现净零碳排放目标已是全球共识，发展绿氢正逐渐成为重塑全球能源架构的关键手段。绿氨与绿氢密切相关，主要由绿氢与从空气中分离得到的氮气经过一定的工艺合成制备。绿氨燃烧后不产生二氧化碳，因此被普遍认为是一种有潜力的清洁能源，发展绿氨产业成为日本、美国、欧盟、韩国等主要经济体的战略选择。

基于此，有必要系统梳理国外实施绿氨战略的进展，分析凝练其经验做法，结合实际国情提出我国发展绿氨的相关对策建议。

欧美日韩等经济体发展绿氨产业的进展

以实现净零目标为主线，加快绿氨产业战略部署。日本、韩国、美国、欧盟等主要经济体均已将氨能纳入政府能源战略，作为未来实现净零排放目标的关键举措。从产业政策看，日本重点从资金扶持和规划完善基础设施建设两方面对从事氢、氨能生产和供给的企业进行支持，以此着力促进包括发电、航运和化学品在内的不同行业的脱碳。韩国则将2022年作为氢气氨气发电元年，制定了发展计划和路线图，印发“氢气和氨气发电指南”，推广有关技术在LNG发电站使用。从储运设施看，欧美国家积极布局氨相关基础设施，截至2023年，美国建有1万多座氨储存设施及超过3000公里的液氨管道。

以能源安全为核心，重塑能源供给生态系统。从目标规划看，日本正积极推进氨燃料与煤的混燃技术，计划2030年实现以20%的比例与煤炭混合燃烧发电，2050年实现100%的氨燃烧，成套实用化部署氨混燃与氮氧化物协同减排装置，加快氨燃料代替化石燃料的步伐。韩国计划从2030年起实现氨燃料发电商业化，将氨燃料在发电领域的占比提高到3.6%。国际合作方面，日本已与澳大利亚签订绿氨长期供应合同，通过海运将液氨运送至日本。2024年日本JERA公司宣布与印度大型可再生能源公司ReNew联合建设绿氨项目，项目计划于2030年投产，年生产能力达10万吨。2023年韩国和澳大利亚开始在昆士兰州以绿氢和绿氨为主题共同合作建立绿色能源走廊。沙特阿美联合美国空气产品公司等在沙特投资的NEOM绿氢/绿氨项目未来将全部由可再生能源供电，计划于2026年完成。

以技术创新为驱动，强化绿氨产业基础支撑。绿氢和绿氨存在密切的生产和应用关系，绿氨的直接生产原料是绿氢和空气中的氮，成为绿氢的储运载体。在低碳燃烧发电方面，日本重点发展更具优势的大型氢/氨燃气轮机技术，开展燃煤锅炉混氨/纯氨燃烧技术开发，密切关注氢气供应技术发展趋势，开展氢供应链和发电的综合示范。韩国加强电力领域国企和民企合作，从2022年起开展无碳环保氨气发电技术联合研发。在供热方面，日本正推进以氢、氨为主导的中高温供热，进行氢、氨燃烧器和锅炉的技术开发和示范。在燃料供应方面，挪威正推进氨动力船及海上氨燃料加注技术研发，建立氨燃料加注网络，实现氨能航运的全产业链无碳化。

主要经验做法

一是大力支持关键技术攻关，注重提升基础研究能力。绿氨作为清洁能源，未来应用场景多，重点涉及掺混发电、掺混燃烧、航运燃料、储能载体等领域。其中，在掺混发电方面，日本开展掺烧和纯烧氨的科学基础研究，提高燃煤掺烧氨的比例和纯烧氨的示范试验。2017年，日本水岛发电厂向155兆瓦燃煤锅炉中添加0.6%~0.8%的氨，首次实现了氨煤共燃。2021年，日本启动的碧南1000兆瓦热电厂进行了20%混氨燃烧测试。2023年日本三菱电机株式会社开始研发世界首个以纯氨为燃料的氨气40兆瓦级燃气轮机系统。美国已与日本IHI公司合作，共同制定燃气轮机路线图。在航运燃料方面，日本邮船（NYK）联手日本造船联合（JMU）和日本船级社（NK）共同开发氨气作为船舶燃料的应用和液氨运输船，旨在研究使用氨气作为船用燃料，探索氨气的大量运输和供应。

二是出台生产激励政策，提高产业竞争力。在政府基金方面，2020年7月，《欧盟氢能战略》发布，提出到2050年氢能占欧盟能源消费的比重将由现阶段的不足2%提高到13%～14%，逐步降低绿氢成本，从而降低绿氨成本。日本政府依托新能源产业技术综合开发机构（NEDO）成立了2万亿日元的“绿色创新基金”，“建设氢能社会”被列为重点支持领域。在财政补贴方面，美国政府2022年8月签署的《减通胀法案》为绿氢生产引入了高达3美元/千克的补贴，蓝氨生产税收抵免可转化为100~150美元/吨的补贴，绿氨生产可获得300美元/吨的补贴。2024年5月，日本议会通过《氢能社会促进法案》，规定将向本地生产和进口的任何类型的“低碳氢”认证供应商提供15年补贴，为扩大绿氨生产提供有力支撑。

三是积极拓展应用场景，驱动全产业链发展。在航运燃料方面，2023年1月，日本企业研发的世界首艘氨气浮式储存再气化驳船获得日本船级社原则性认可，日本政府计划在2025年前完成纯氨燃料船示范，2025年后开展推广应用。在掺混发电方面，日本IHI公司已建成10兆瓦的掺氨燃烧示范装置，正推进实施1000兆瓦规模的电厂掺氨实验，未来将实现20%混氨燃烧，还在开发易于供应的液氨直喷燃烧技术，进一步推进氨掺烧方面的开发。2024年上半年，日本JERA公司已开始在其Hekinan燃煤电厂供燃氨，这是世界上第一个商业示范项目的一部分。

对我国发展绿氨产业的建议

我国绿氨产业尚处于起步阶段，目前总体产能较小。根据公开数据，全球绿氨项目规划近1亿吨，我国现有在建及规划的绿氨产能约1000万吨。研究国外绿氨产业战略经验做法，对我国加快推进绿氨产业发展具有一定启发意义。

一是要努力夯实绿氨关键技术和前沿技术研究基础。加强关键核心技术研发和源头供给，聚焦化石能源低碳低成本合成氨和绿氨高效低成本合成、氨燃烧利用及尾气处理、间接供氨式燃料电池等氨能应用重点领域，突破一批关建核心技术和标志性重大战略产品。将可再生能源与氢能产业相结合，以氨为储能或储氢载体，全力发展“清洁高效合成氨、经济安全氨能储运、无碳高效氨氢利用”的零碳循环技术路线。系统梳理合成氨行业节能降碳改造升级存在的技术难点和装备短板，依托科研院所、骨干企业、行业协会等创新资源，持续开展柔性合成氨工艺（热催化+低温低压）、新型合成氨工艺（光催化、电化学、等离子体等）耦合绿氢等关键技术创新，提升高效电解水制氢、低温低压合成氨等前沿技术支撑能力，积极开发新技术、新工艺，加快绿氨产业化进程。

二是加快出台绿氨研发、生产、使用激励政策。鼓励地方通过设立政府投资基金、引导基金等方式支持绿氢、绿氨领域关键技术、示范应用，鼓励建设产业联盟、研发中心等产业服务机构，为绿氨科技创新企业培育发展提供资金支持。优化电网运行调度，针对绿氨掺烧的煤电低碳化改造建设项目研究制定碳减排量核算方法，优先支持碳减排效果突出的绿氨掺烧发电建设项目接入电网。积极发展绿色金融和转型金融产品服务，依托扩大制造业中长期贷款投放专项工作，畅通银企对接，鼓励金融机构按照市场化法治化原则为合成氨行业节能降碳改造和用能设备更新项目提供金融支持。

三是积极开展绿氨综合利用和项目示范。跟踪国际绿氨产业发展动态，优先发展绿氨在掺混燃烧、掺混发电、船用燃料等领域的综合利用。鼓励国内上下游相关企业联合攻关，推动氨燃料发动机装备研发、氨燃料船舶设计，以及液氨储运与加注等配套设施建设发展。加快推进沙漠、戈壁、荒漠地区大型风电光伏基地配套煤电项目实施绿氨掺烧示范。探索开展氨能试点示范，以产业发展带动科技创新，提升氨能战略属性，打造安全稳定、高效可靠的氨能规模化应用全产业链。依托能源公司和海运集团推动，加快氨作为船运燃料的试点示范项目落地，提前布局港口氨燃料加注业务，打造全产业链示范工程。扎实推动绿氨先进适用技术工程示范，打通技术成果转化及产业化应用路径。

四是加快推动绿氨全产业链体系建设。围绕“制备、储运、加注、应用”等环节，吸引绿氨产业链上下游企业集聚发展，支持优势企业以相互持股、战略联盟等各种方式实现强强联合，通过整合上下游产业要素，推动绿氨产业链从研发、生产、应用到服务延伸发展，加速推动绿氨产业关键装备的本地化生产。系统部署上游氨制备、中游氨储运和下游氨利用全产业链。研究适用于我国能源发展要求的液氨管道网络整体规划，开发远距离液氨管道运输技术体系，支撑我国形成成熟的氨能供应网络，面向未来氨燃料市场和远途贸易市场。根据氨现有产能基础、产能扩建规划和氨能需求预测，配套建设氨储运体系，实现氨生产端与利用端的有效衔接。

作者系工信部赛迪研究院研究员