由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會氫能分會（簡稱“氫能促進(jìn)會”）聯(lián)合30余家氫能產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)和科研院校共同編寫的《中國氫能技術(shù)發(fā)展研究報(bào)告2024》（簡稱《報(bào)告》）近日在京發(fā)布。
《報(bào)告》著眼于我國氫能全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，圍繞氫能“制儲輸用”各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、不同技術(shù)路線對比、核心技術(shù)與關(guān)鍵裝備水平、國內(nèi)外技術(shù)水平比較等方面進(jìn)行了全面梳理，并立足全球氫能技術(shù)前沿發(fā)展方向與我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際需要，分析并提出了我國氫能全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向的科學(xué)建議。

2025年政府工作報(bào)告中明確提出“開展煤電低碳化改造試點(diǎn)示范”。根據(jù)2024年7月國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)的《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案（2024-2027年）》，生物質(zhì)摻燒、綠氨摻燒和碳捕集利用與封存是當(dāng)前我國煤電低碳化改造的三大實(shí)施路徑。相較生物質(zhì)摻燒和碳捕集利用與封存，綠氨摻燒具有原材料來源廣泛、不受地質(zhì)因素約束、與可再生能源耦合度高等優(yōu)勢。

《報(bào)告》指出，目前，我國已在300MW和630MW等多個(gè)機(jī)型上完成了大型煤電機(jī)組大比例摻氨燃燒試驗(yàn)，最大摻氨比例達(dá)到35%，最大摻氨量超過21t/h，氨煤熱量比超過1∶2，氨燃盡率達(dá)到99.99%，氨逸率低于2ppm，摻氨燃燒后，機(jī)組的發(fā)電效率與優(yōu)質(zhì)燃煤工況相當(dāng)。氨燃燒器、氨蒸發(fā)器、等離子體氨裂解器等核心裝備，以及長距離供氨氣化控制系統(tǒng)、燃燒器控制系統(tǒng)、爐膛溫度場和氣體成分在線檢測等系統(tǒng)完成自主研發(fā)并成功應(yīng)用于相關(guān)示范項(xiàng)目。整體來看，我國在煤電機(jī)組摻氨發(fā)電領(lǐng)域已取得重要突破，相關(guān)技術(shù)和裝備處于全球領(lǐng)先水平。

根據(jù)《報(bào)告》，我國煤電機(jī)組摻氨燃燒設(shè)備已進(jìn)入工程化驗(yàn)證階段，建立不同工況下氨煤混合燃料的詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理模型，研究氨煤混合燃料火焰形態(tài)以及具體傳熱規(guī)律是現(xiàn)階段研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。在燃燒器方面，氨燃燒器主要分為煤摻氨燃燒器和純氨燃燒器兩種。在氨煤混合燃燒過程中，煤摻氨燃燒器中的氨和煤粉顆?？赡軙l(fā)生搶氧反應(yīng)，造成未燃盡碳增加的風(fēng)險(xiǎn)。目前，國內(nèi)外對氨煤混燒燃燒器的研究主要集中在氣固兩相燃燒器的開發(fā)方面，且均側(cè)重于氨和煤在燃燒器內(nèi)部的混合燃燒，我國在煤摻氨低氮燃燒器方面達(dá)到國際先進(jìn)水平。純氨燃燒器可以有效調(diào)控氨與煤粉顆粒的搶氧反應(yīng)，但是其點(diǎn)火與穩(wěn)燃過程控制難度較大，目前，我國已完成了自助化純氨燃燒器的開發(fā)工作，相關(guān)技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。

《報(bào)告》強(qiáng)調(diào)，在煤電機(jī)組逐步由電量型電源向支撐性和調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變的進(jìn)程中，不同工況下煤電機(jī)組摻氨燃燒的特性不盡相同。在滿負(fù)荷工況下，噴入爐膛的氨氣能夠快速燃盡，但是當(dāng)鍋爐運(yùn)行在深度調(diào)峰時(shí)（<20%負(fù)荷），即低負(fù)荷運(yùn)行過程中，則會出現(xiàn)氨逃逸現(xiàn)象，因此需要采用富氧燃燒、等離子體輔助燃燒等燃燒增強(qiáng)措施，實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷下的平穩(wěn)燃燒。

《報(bào)告》建議，綜合考慮度電成本、綠氨供應(yīng)能力等因素，在近期（2025年）、中期（2030年）、遠(yuǎn)期（2050年）各階段煤電摻氨項(xiàng)目摻氨比例分別為5%~10%、10%~20%、40%~50%。