2024中國綠氨產(chǎn)業(yè)研究報告

2I242I242024中國綠氨產(chǎn)業(yè)研究報告2024ChinaGreenAmmoniaIndustryResearchReport「云點(diǎn)道林SixsigmaResearch」為精品投資銀行「云道資本」下屬研究機(jī)構(gòu)「云點(diǎn)道林SixsigmaResearch」為精品投資銀行「云道資本」下屬研究機(jī)構(gòu)綠氨GreenAmmoniaIndustry綠氨而綠氨產(chǎn)業(yè)在此能源轉(zhuǎn)型的新階段扮演了極為關(guān)鍵的一環(huán)，有望在2-度，認(rèn)為綠氨產(chǎn)業(yè)在合成環(huán)節(jié)新工藝、綠氨應(yīng)用-摻燒工藝最值得關(guān)注；就成長期投資而言，結(jié)合政策分析與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的逐步落地地區(qū)近火電廠的可再生能源項(xiàng)目（清潔電力、綠氫）綠氨GreenAmmoniaIndustry綠氨2024年中國能源轉(zhuǎn)型進(jìn)入了新階段，不再過于強(qiáng)調(diào)可再生能源的主體地位，結(jié)束了可再生能源系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)互斥的發(fā)展格局生能源系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的適應(yīng)耦合為發(fā)展主基調(diào)。在火電領(lǐng)域，綠氨作為綠色燃料被強(qiáng)制以一定比例進(jìn)入煤電摻燒，使得兩套補(bǔ)促進(jìn)：可再生能源電力變成了煤電上游前驅(qū)體，綠電—綠氫—綠氨—煤電摻氨發(fā)電鏈路即解決了可再生能源電力的儲運(yùn)消納問題，也解決煤電資產(chǎn)的持續(xù)利用問題。此外，由于煤電資產(chǎn)的存量綠氨產(chǎn)業(yè)鏈條分為上游原料（清潔電力與綠氫）、中游合成制備、下游利用三個主要環(huán)節(jié)。在核心的中游合成環(huán)節(jié)波動性強(qiáng)、儲存難的可再生能源場景，綠氨制備更需要波動性強(qiáng)的工況，云道資本堅定看好下一代帶來明顯的降本速度，在此基礎(chǔ)上，云道預(yù)測2025年左右應(yīng)用了新一代柔性合成工藝的最低成本與灰綜合來看，綠氨對直接資金補(bǔ)貼等不可持續(xù)的政策性行為依賴程度較低，有望率先實(shí)現(xiàn)良性自驅(qū)發(fā)展。在政級體量的綠氨供給需求，而氨作為氫能最大消納場景與最先能夠?qū)崿F(xiàn)平價的氫基能源，也會對綠氫發(fā)展產(chǎn)生重要積極作用。2024綠氨產(chǎn)能的供應(yīng)的充足穩(wěn)定、綠氨的平價、綠氨摻燒技術(shù)的穩(wěn)定成熟。而解決目前綠氨產(chǎn)業(yè)鏈掣肘的關(guān)鍵在于新的partI全球范圍來看，各國家及地區(qū)關(guān)于綠氨的鼓勵性政策持續(xù)出臺，partI全球范圍來看，各國家及地區(qū)關(guān)于綠氨的鼓勵性政策持續(xù)出臺，綠氨的發(fā)展與規(guī)?；瘧?yīng)用成為全球主要國家的共識；中日韓則成為了全球綠氨政策確定性最強(qiáng)的地區(qū)，中國、澳洲及中東有望憑借成熟的合成氨產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)以及豐富的風(fēng)光資源成為未來全球最大的綠氨生產(chǎn)中心。中國已將綠氨的生產(chǎn)與規(guī)?；瘧?yīng)用作為能源轉(zhuǎn)型新階段、實(shí)現(xiàn)可再生能源系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)耦合適應(yīng)發(fā)展的?2024.10SixsigmaResearch 實(shí)施燃煤機(jī)組摻燒綠氨發(fā)電，替代部分燃煤。要求改建后煤電機(jī)組具備摻燒10%以上綠氨能力20億噸3.2億晚5600萬噸儲運(yùn)難、消納難（制成綠氫后也是此狀況），煤電端氨發(fā)電的鏈路既可以解決了可再生能源電力的儲運(yùn)、消納難問題，又可以解決煤電資產(chǎn)的持續(xù)利用問題。同時由于煤電資產(chǎn)的存量巨大，其 2024年中，中國能源轉(zhuǎn)型進(jìn)入新階段，不再過于強(qiáng)調(diào)可再生能源的主體地位，而是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)與可再生能源系統(tǒng)耦合發(fā)展，綠氨成為鏈接新2025年和2027年建成的煤電低碳化改造項(xiàng)目分別實(shí)現(xiàn)度電碳排放較2023年降低20%和50%左右。試驗(yàn)示范。探索與新型電力系統(tǒng)發(fā)展相適應(yīng)的新一代煤電發(fā)展路徑……應(yīng)用零集利用封存等低碳煤電技術(shù)，促進(jìn)煤電碳和清潔生產(chǎn)技術(shù)裝備，推進(jìn)工藝流程27年能源重點(diǎn)領(lǐng)域設(shè)備投資規(guī)模較23年增數(shù)據(jù)來源：政府公開信息，云道資本整理，截止至2024.8月?2024.10SixsigmaResearch中國--綠氫制氨、氫氨融合發(fā)展是中國氫能發(fā)展、工業(yè)降碳的確定性路徑《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》拓展氫(氨)儲能應(yīng)用領(lǐng)域，開展依托可再生2022.2《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南》優(yōu)化合成氨原《合成氨行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南》《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》《國家重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)專項(xiàng)2022年度項(xiàng)目申報指南》《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》擴(kuò)大綠色低碳產(chǎn)品供給。大力發(fā)展綠色智能船舶,加強(qiáng)船用混合動力LNG動力、電池動力、氨《國家能源局關(guān)于組織開展可再生能源發(fā)展試點(diǎn)示范的通知》《合成氨行業(yè)節(jié)能降碳專項(xiàng)行動計劃》《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案》《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》《關(guān)于大力實(shí)施可再生能源替代行動的指導(dǎo)意見》數(shù)據(jù)來源：云道資本整理，截止至2024.10月?2024.10SixsigmaResearch?2024.10SixsigmaResearch日本--綠氨是其可再生能源發(fā)展及社會化應(yīng)用方向的首要選擇，綠氨進(jìn)口需求強(qiáng)德國可再生能源在電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)占比在21年已經(jīng)達(dá)到42%德國可再生能源在電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)占比在21年已經(jīng)達(dá)到42%，日本則僅有22%；德國計劃通過迅速增加可再生能源的比例來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)脫碳，于2022年淘汰核電，于2030年淘汰燃煤火電。幣LNG約為13日元（約合0.64人民幣日本--綠氨是其可再生能源發(fā)展及社會化應(yīng)用方向的首要選擇，綠氨進(jìn)口需求強(qiáng)應(yīng)用端航運(yùn)領(lǐng)域航運(yùn)領(lǐng)域供給端碼頭港口碼頭港口2021~2030~2040~20502021~2030~2040~20502022202320242025 氨氨開展摻燒和純燒氨的科學(xué)基礎(chǔ)研究開展摻燒和純燒氨的科學(xué)基礎(chǔ)研究修訂氨儲運(yùn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修訂氨儲運(yùn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ?2024.10SixsigmaResearch韓國--氫氨混合摻燒發(fā)電技術(shù)為先，力求打造全球第一大氫氣和氨氣發(fā)電國為推動氫氣氨氣混合發(fā)電技術(shù)發(fā)展，韓國加強(qiáng)電力國企和民企合作，開展無2020202120222023202420272030202020212022 數(shù)據(jù)來源：韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部，畢馬威?2024.10SixsigmaResearch澳大利亞：是全球的主要氨生產(chǎn)供應(yīng)國家，其中大部分用于合成肥料。中東：各國積極布局益增長的需求。此外，沙特阿美聯(lián)合美國空氣產(chǎn)品公司等在沙特投資的主要項(xiàng)目，是與Fertiglobe、三井商事和GS能源公司合作的一個世界級規(guī)模的藍(lán)色氨廠。三井商事和GS能源公司計劃從該工廠購買大量低澳方的北昆士蘭擬議的大型項(xiàng)目每年將生產(chǎn)高達(dá)180?2024.10SixsigmaResearchpart皿當(dāng)前以生產(chǎn)化肥為主；合成氨屬于能量密集型產(chǎn)業(yè)，是中國碳排part皿當(dāng)前以生產(chǎn)化肥為主；合成氨屬于能量密集型產(chǎn)業(yè)，是中國碳排最高的化工產(chǎn)業(yè)，向綠色低碳轉(zhuǎn)型勢在必行，受資源稟賦及技術(shù)成熟度的影響，各國家地區(qū)向綠氨轉(zhuǎn)型的技術(shù)路徑解水制氫為原料的合成綠氨技術(shù)將成為中國合成氨低碳轉(zhuǎn)型的主要技術(shù)方向。全球范圍來看，氨產(chǎn)能十分集中且貿(mào)易屬性強(qiáng)品71%，工業(yè)使用占比29%，氨作為儲能介質(zhì)等新興用途尚未進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段，占比不足1%。隨著雙碳數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局、國際可再生能源署（IRENA）?2024.10SixsigmaResearch全球范圍來看，氨產(chǎn)能十分集中且貿(mào)易屬性強(qiáng)，中國是全球最大的合成氨生產(chǎn)國與消費(fèi)國進(jìn)口0.氨裝載（出口）設(shè)施進(jìn)口0.氨裝載（出口）設(shè)施數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局、國際可再生能源署（IRENA）?2024.10SixsigmaResearch主要以去產(chǎn)能為主基調(diào)?！笆濉逼陂g，工業(yè)和信息化部要求合成氨行業(yè)淘汰落后以及02003200420052006200720082009201020112012201320142015201620402363250722212355153135524009337793250722212355153135524009337790?2024.10SixsigmaResearch?2024.10SixsigmaResearch 中國合成氨產(chǎn)能地域上較為集中，集中于煤化工發(fā)達(dá)地盡管合成氨供應(yīng)在地域上較為集中，但行業(yè)集中度并不高。2023年中合成氨行業(yè)集中度合成氨行業(yè)集中度合成氨屬于能量密集型產(chǎn)業(yè)，是中國碳排最高的化工產(chǎn)業(yè)門類，向綠色低碳轉(zhuǎn)型勢氨碳化鈣煤氣/煤液化碳酸鈉氨碳化鈣煤氣/煤液化碳酸鈉合成氨工業(yè)屬于能量密集型產(chǎn)業(yè)，近些年合成氨的能源消球碳排放總量的1-2%、占化工行業(yè)CO2排放的15%-20%行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，我國合成氨將新增更多的綠色節(jié)能生 全球各氨主產(chǎn)區(qū)受資源稟賦、技術(shù)成熟度等影響，向清潔制氨轉(zhuǎn)型技術(shù)路徑各有差異6040020060400200煤炭配套碳捕捉存儲的煤炭天然氣配套碳捕捉存儲的天然氣配套碳捕捉利用的化石能源尿素?zé)峤馐碗娊?2024.10SixsigmaResearch2050年全球?qū)Π钡男枨箢A(yù)計將是2020年的三倍，且新增的氨供應(yīng)大部分來自可再生能源生產(chǎn)的綠氨。目前，全球范圍來看，大多數(shù)合成氨主要40%203020402050保守估計樂觀估計0灰氨（化石燃料）藍(lán)氨（化石燃料+CCS）綠氨（可再生能源）——綠氨占比數(shù)據(jù)來源：國際可再生能源署(IRENA)、氨能源協(xié)會(AEA)?2024.10SixsigmaResearch 氨始終是氫能最大的消納場景，合成氨是氫能過去、現(xiàn)在、未來的第一大消納場景傳統(tǒng)氫能產(chǎn)業(yè)中，中國乃至全球40%左右的氫都被用于合成氨。綠氨應(yīng)用場景廣泛，并且在氫基能源*中最可能先實(shí)現(xiàn)快速平價，未來30%~2020202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）、國際可再生能源署（IRENA）；?2024.10SixsigmaResearchpart皿part皿到的氮經(jīng)過一定的合成工藝合成為綠氨；按照歐盟碳稅全綠氨的全鏈條所用網(wǎng)電不得超過1%-3%，國內(nèi)尚無明確標(biāo)準(zhǔn)定義，但云道資本預(yù)計，中國綠氨認(rèn)證有望自成體系且并不會同綠氨，與傳統(tǒng)氨的主要區(qū)別在于生產(chǎn)過程的無碳性綠氨認(rèn)證—各國對于綠氨認(rèn)證并無統(tǒng)一認(rèn)證與核算標(biāo)隨著中國煤電轉(zhuǎn)型升級的需求與系列政策的出臺，中?2024.10SixsigmaResearch從原料輸入的角度來看，綠氨由兩個核心輸入組成：氮?dú)?、氫氣；可以拆分成：水、空氣、可再生電力三在整個綠氨的生產(chǎn)過程中，所有過程均由可再H2H2在可再生能源比例超過90%的地區(qū)采用電網(wǎng)供電所生產(chǎn)的氫氣;在可再生能源比例超過90%的地區(qū)采用電網(wǎng)供電所生產(chǎn)的氫氣;“清潔氫”(CleanHydrgen)NH3“綠氫”(GreenHydrogen):用可再生能/“綠氫”:通過可再生能源電解水制氫而得/（按綠氫標(biāo)準(zhǔn)折算約為0.6kgCO2/kgNH3）/認(rèn)證趨勢：云道預(yù)測中國綠氨將以自產(chǎn)自用為主，綠氨認(rèn)證有望自成體系且并不會過于嚴(yán)苛的合成氨產(chǎn)能、下游消納市場與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，且隨著中國煤電轉(zhuǎn)型升級的需求與系列政策的出臺，中國目前已成為全球綠氨領(lǐng)者，中國將長期占據(jù)全球綠氨生產(chǎn)-消納的主中國產(chǎn)能占全球30%中國煤電發(fā)電量占比中國產(chǎn)能占全球30%中國煤電發(fā)電量占比60%partyparty壓法更適應(yīng)綠氨的生產(chǎn)工況且可以實(shí)現(xiàn)綠氨生產(chǎn)的快速降本，有望成為大規(guī)模制取綠氨的主流技術(shù)路徑。產(chǎn)能柔性化、裝置小型綠氨遠(yuǎn)期需求將達(dá)億噸級，目前已進(jìn)入示范工程階段綠氨核心合成工藝主要可分為兩大類別：熱化學(xué)法?2024.10SixsigmaResearch灰氨/藍(lán)氨/綠氨的主要劃分由氫的來源決定灰氨/藍(lán)氨/綠氨的主要劃分由氫的來源決定灰氨、藍(lán)氨、綠氨的劃分，主要由上游原料--氫與電力的碳足跡決定20世紀(jì)初，德國化學(xué)家FritzHaber和CarlBosch等人提出了Haber-Bosch（哈伯-博世）法，在高溫高壓的條件下以氮?dú)飧鷼錃?：3的比例合成氨，隨著全球氣候變暖、各國加快降碳減排步伐，合成化NH3合成-應(yīng)用場景-1913年9月，世界上第一座合成氨裝置投產(chǎn)，其采用哈伯法發(fā)明的催化合成氨技術(shù)，被認(rèn)為是20世紀(jì)催化百余年的發(fā)展，合成氨工業(yè)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，其反應(yīng)壓力持續(xù)降低，能耗隨著降低。單煤制合成灰氨--約占總產(chǎn)能75.5%e山東山西河南數(shù)據(jù)注釋：完全綠氨—完全的綠氫與離網(wǎng)電合成的綠氨?2024.10SixsigmaResearch?2024.10SixsigmaResearch綠氨（可再生氨）的生產(chǎn)工藝主要是指全程以風(fēng)力、光伏發(fā)電等可再生能源為動力開展的電解水制氫及空氣綠氫替代灰氫生產(chǎn)綠氨是化工行業(yè)的碳減排技術(shù)路徑之一。根據(jù)國際可再生能源署(InternationalRenewabSIEMENSSIEMENS綠氨—以綠氫、清潔電力為原料，傳統(tǒng)的高溫高壓“哈伯-博世法”弊端較為明顯改良方法）、電化學(xué)工藝（電化學(xué)）。其中傳統(tǒng)工藝哈伯博世法成熟度最高，但TTTT）： 2}劑NH3合成-冷卻·哈伯法的合成氨裝置一般由兩部分組成，上面部分是劑；下面部分為熱交換器；氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蜌怏w先進(jìn)入熱交換器預(yù)熱，接觸室經(jīng)過熱催化反應(yīng)生成氨。從接觸室里出來的NH3的溫度較高，進(jìn)入冷?2024.10SixsigmaResearch?主要針對可再生能源“間歇性、波動性”的特點(diǎn)和氫氣儲運(yùn)?該工藝主要通過對催化劑及流程工藝的革新，使得合成氨裝?2024.10SixsigmaResearch傳統(tǒng)的哈伯法是傳統(tǒng)灰氨生產(chǎn)的主流成熟工藝，已有百余年的應(yīng)用歷史，從技術(shù)成熟度的角度來看，該工藝被認(rèn)為是最有可該工藝高溫高壓的反應(yīng)過程難以靈活調(diào)節(jié)功率，使其對綠氫、綠電及氮?dú)獾墓?yīng)穩(wěn)定性要求極高；為平衡原料的儲氫與儲能設(shè)施，直接帶來綠氨成本的飆升（具體可見本報告經(jīng)濟(jì)性測算部分從一體化項(xiàng)目的投入成本角每噸綠氨需要約30-50MW可再生電力的供應(yīng)（含綠氫部分），哈伯法過往多成熟用于年產(chǎn)能15萬噸及以上的大型合成裝置（需的可再生電力供應(yīng)和類似規(guī)模的電解設(shè)備系統(tǒng)與配套儲氫輸氫設(shè)施等而目前采用了傳統(tǒng)哈伯法工藝的大型一體化項(xiàng)目多采取配備大量的儲氫與儲能設(shè)施來保證綠氫綠電原料的穩(wěn)定供應(yīng)，并在實(shí)操過數(shù)據(jù)來源：云道資本根據(jù)公開的氫氨醇一體化項(xiàng)目備案信息及自主?2024.10SixsigmaResearch?2024.10SixsigmaResearch產(chǎn)能柔性化、裝置小型化靈活化是綠氨合成工藝的主要迭代方向，全球巨頭企業(yè)均在積,"ExonMobilshellslE,"ExonMobilshellslEMENSuniper來大幅降低能耗成本；同party綠氨在清潔動力燃料、清潔電力（火電摻燒）、儲氫載體等新市party綠氨在清潔動力燃料、清潔電力（火電摻燒）、儲氫載體等新市應(yīng)體系的重要一環(huán)。尤其是作為發(fā)電燃料領(lǐng)域，綠氨摻燒已成為中國電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的主要技術(shù)路徑與關(guān)鍵一環(huán)。綠氨也將成為中國下一階段能源轉(zhuǎn)型主要基調(diào)：煤電系統(tǒng)與可再生能源系統(tǒng)力和儲氫載體等新市場及應(yīng)用領(lǐng)域中具有極大的發(fā)展?jié)摿τ诶瓌泳G氫的需求、中國煤電資產(chǎn)的持續(xù)利用與推動清潔?2024.10SixsigmaResearch綠氨在清潔動力燃料、清潔電力燃料、儲氫載體等新應(yīng)用市場擁有極大的應(yīng)用潛力合成氨傳統(tǒng)應(yīng)用市場主要集中在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)與工業(yè)方面。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，氨主要作為尿素、復(fù)合肥的原料。工業(yè)領(lǐng)域，氨則用于生產(chǎn)氨的來源氨的來源氨的廣泛用途氨的廣泛用途15%：其他用途15%：其他用途85%：化肥<1%：新用途雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)愿景下，氨助力新的清潔能源體系構(gòu)建，對低碳社會發(fā)展具有重要意義0數(shù)據(jù)來源：畢馬威、國際可再生能源署(IRENA)、氨能源協(xié)會(AEA)0化肥其他用途船用燃料儲氫載體發(fā)電燃料?2024.10SixsigmaResearch?2024.10SixsigmaResearch一、動力燃料--內(nèi)燃機(jī)的清潔燃料，未來交通運(yùn)輸、尤其是航運(yùn)業(yè)脫碳的確定性主力燃料%,甚至近60%;液態(tài)能量密度（MJ/m3)一、動力燃料--內(nèi)燃機(jī)的清潔燃料，未來交通運(yùn)輸、尤其是航運(yùn)業(yè)脫碳的確定性主力燃料0船舶運(yùn)輸是當(dāng)前國際貿(mào)易的主要貨運(yùn)形式,其承擔(dān)了全球貿(mào)易運(yùn)輸總量的90%以上。船用動力機(jī)特別是遠(yuǎn)洋船020082030?遠(yuǎn)洋航行船舶載重噸位大、航程長、靠港頻次低、燃料加注相對不便，需要使用能量密度較高的燃料和功率較大的動力裝置。在目前關(guān)注度較高的零碳能源中，綠氨動力船舶能量密度大大高于氫氣，且可利用現(xiàn)有氨供應(yīng)鏈和基?氨燃料的高體積能量密度屬性可數(shù)據(jù)來源：國際海事組織（IMO）?2024.10SixsigmaResearch一、動力燃料--內(nèi)燃機(jī)的清潔燃料，未來交通運(yùn)輸、尤其是航運(yùn)業(yè)脫碳的確定性主力燃料舶制造有限公司承建。該船可裝載約1400個20英尺標(biāo)準(zhǔn)集LNG燃料預(yù)留（LNG-ready）船訂單量和甲醇燃料預(yù)留（Methanol-ready）船訂單量。其中，氨燃料預(yù)留船訂單共計23艘、302.7萬載重噸；甲醇燃料預(yù)留船訂單共計39艘、142.0萬載重噸；LNG燃料預(yù)留從船廠國來看，中國船廠領(lǐng)先其他競爭對手?2024.10SixsigmaResearch一、動力燃料—內(nèi)燃機(jī)的清潔燃料，未來交通運(yùn)輸、尤本、韓國和歐盟在綠氨混合燃燒和用于船舶燃料方面的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)研結(jié)合和成為中國、韓國、日本和歐洲造船業(yè)共同關(guān)注和研究的焦點(diǎn)，中國船舶、川崎、現(xiàn)代重工等企業(yè)■■5%■,7%2%.數(shù)據(jù)來源：畢馬威，國際能源署IEA?2024.10SixsigmaResearch一、動力燃--內(nèi)燃機(jī)的清潔燃料，未來交通運(yùn)輸、尤其是航運(yùn)業(yè)脫碳的確定性主力燃料的這一窗口期內(nèi)，綠醇若無法迅速解決自身經(jīng)濟(jì)性問題，甲醇將很有可能喪失航運(yùn)場景市場一步規(guī)模應(yīng)用發(fā)展陷入困境；另一方面，如不考慮甲醇燃料路線，2030年前后仍以液化天然氣為主，生物燃料為輔助，待氫能熟后，直接由液化天然氣（按當(dāng)前碳稅框架，LNG可至少應(yīng)用至204 氫 生物生物燃料2020203020402050數(shù)據(jù)來源：國際能源署IEA?2024.10SixsigmaResearch二、發(fā)電燃料--火電機(jī)組摻氨或純氨燃燒是中國電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的主要技術(shù)路徑火電一直是全球碳排的“大戶”，中國“富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)，致使煤電裝機(jī)容量巨大。40%40%碳排40%?2024.10SixsigmaResearch二、發(fā)電燃料--火電機(jī)組摻氨或純氨燃燒是中國電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的主要技術(shù)路徑得新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性和波動性也相應(yīng)增加，而氨燃燒性能較為發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體新興經(jīng)濟(jì)體數(shù)據(jù)注釋：以2023年為起始標(biāo)準(zhǔn)（100%國家統(tǒng)計局160,000140,000120,000100,00080,00060,00040,00020,000-16,000火電裝機(jī)增長由負(fù)轉(zhuǎn)正16,000火電裝機(jī)增長由負(fù)轉(zhuǎn)正14,00012,00010,0008,0006,0004,0002,000-201220132014201520162017201820192020202120222023?2024.10SixsigmaResearch?2024.10SixsigmaResearch二、發(fā)電燃料--綠氨摻燒利于中國煤電資產(chǎn)的持續(xù)利用與推動清潔能源整體發(fā)展綠氨摻燒是煤電系統(tǒng)與可再生能源系統(tǒng)耦合的關(guān)鍵媒介綠氨可以同時大規(guī)模解決可再生能源的供需空間錯配、時間錯配問題綠氨可以作為零碳清潔燃料成為傳統(tǒng)工業(yè)場景脫碳的關(guān)鍵方案摻燒10%左右，不會對燃燒系統(tǒng)與效率以及二、發(fā)電燃料--摻燒技術(shù)難點(diǎn)在于氨儲運(yùn)、混合燃燒控制與尾氣處理三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)摻氨燃燒技術(shù)原理是利用可燃的氨氣替代一定比例的煤粉，摻混后進(jìn)入鍋爐共同燃燒，并通過控制火焰的軸向溫度和空燃比，放的能量雖然略低于煤炭，但其高氫含量意味著更清潔的燃燒過程。此外，氨的引入還能提高燃燒溫度，增強(qiáng)燃---------------->---------------->---------------->對于國內(nèi)主流類型之一的600MW機(jī)組，若進(jìn)行10%摻氨，則滿負(fù)荷下每小時需要供應(yīng)約28.8噸氨，需要大量的儲氨與氣化設(shè)施。但根據(jù)國內(nèi)相關(guān)安?；罚话悴辉试S發(fā)電廠內(nèi)設(shè)置大體量的氨儲存與氣化設(shè)施（2024年7月《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案（2024—2027年）》也明確提到此點(diǎn)需要根據(jù)政策導(dǎo)向與實(shí)際情況而言，率先選擇在煤電廠就近的風(fēng)光基地制綠氨并就?2024.10SixsigmaResearch由于氨自身的理化性質(zhì)，氨具有難以燃燒的特點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，需要煤粉輔一是混氨式燃燒器方案，最高已實(shí)現(xiàn)35%摻控制3種組分的噴速、比例、流量等控制火焰條件，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒并控制NOx產(chǎn)生量，使其低于氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)。如日本碧南二是純氨燃燒器方案，最高已實(shí)現(xiàn)35%摻氨：利無論是煤炭燃燒還是氨的燃燒，均會產(chǎn)生NOx等含氮污染物；而根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，國內(nèi)燃煤發(fā)電尾氣中NOx含量不得超過統(tǒng)）利用氨脫硫脫硝的原理為利用氨氣與NO等反應(yīng)，生成無害的氮?dú)狻，F(xiàn)階段的?2024.10SixsigmaResearch二、發(fā)電燃料—應(yīng)用進(jìn)展：火電摻氨示范機(jī)組的容火電進(jìn)行氨摻燒為可再生能源生產(chǎn)條件不利（風(fēng)光資源差、價格高、產(chǎn)能低）的國家（日本、?2021年10月，日本啟動的碧南1000MW熱電廠進(jìn)行了20%混氨燃燒測試，是當(dāng)前國際上機(jī)組容量最大的摻氨實(shí)驗(yàn)；?2024.10SixsigmaResearch二、發(fā)電燃料—應(yīng)用進(jìn)展：火電摻氨示范機(jī)組的容?安徽皖能集團(tuán)：聯(lián)合合肥能源研究院實(shí)現(xiàn)了100-300MW負(fù)荷該項(xiàng)目也獲批國家發(fā)改委評審的《綠色低碳）；?氫峰科技：已擁有兩條示范驗(yàn)證線：火電鍋爐摻燒、水泥鍋爐摻燒；?2024.10SixsigmaResearch?2024.10SixsigmaResearch氫氣被認(rèn)為是最理想的清潔能源之一，但氫氣制取成本高、儲存及運(yùn)輸困難等問題是制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，而氨被認(rèn)為是比 以液化，而氫氣需要低于-253℃,且020302035204020?2024.10SixsigmaResearchparty弧隨著綠電電價下降與相關(guān)電解技術(shù)、合成氨技術(shù)的成熟，綠氨成party弧隨著綠電電價下降與相關(guān)電解技術(shù)、合成氨技術(shù)的成熟，綠氨成短期可通過工藝的革新優(yōu)化生產(chǎn)流程快速降本（新一代柔性工藝的應(yīng)用有望帶來綠氨的快速平價與更低的成本下限）。從應(yīng)用場景的經(jīng)濟(jì)性來看，綠氨在船舶燃料場景已有一定的競爭力；而在火電摻燒場景，直接的經(jīng)濟(jì)性仍不具優(yōu)勢，其在火電場綠氨的成本分為設(shè)備攤銷、能耗電力兩大方面，受本降低以及HaberBosch等氨合成工藝優(yōu)化、靈活性綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析綠氨的成本分為設(shè)備攤銷、能耗電力兩大方面，受清潔電力電價影響明顯從國內(nèi)示范項(xiàng)目來看，就目前技術(shù)條件下合成氨耗氫量約176~180kg/t，全流程耗電10500-12000kwh/t（含制氫、合成、空分及損耗全環(huán)節(jié)0.1數(shù)據(jù)來源：云道資本基于2024年H1風(fēng)電、光伏、儲能、電解水制氫設(shè)備的最新中標(biāo)價均價測算，且經(jīng)過產(chǎn)業(yè)訪談驗(yàn)證?2024.10SixsigmaResearch綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析受制于高溫高壓合成工藝，除能耗成本外，綠氨成本價受儲氫、儲能段影響最為攤銷-電解槽攤銷-電解槽攤銷攤銷-合成氨3%攤銷-儲氫6%每噸電力成本39%3攤銷-儲能27%脫鹽水水費(fèi)與雜項(xiàng)攤銷-制氮攤銷-儲氫6%每噸電力成本39%3攤銷-儲能27%脫鹽水水費(fèi)與雜項(xiàng)攤銷-制氮0.20%可再生能源的間歇性，需儲存250000Nm3設(shè)備投入8每噸綠氫合成氨耗電10500kwh左右：電解水耗電人工運(yùn)維人工運(yùn)維攤銷-水處理設(shè)備0%數(shù)據(jù)來源：所有設(shè)備環(huán)節(jié)成本是云道資本基于2024年H1最新中標(biāo)價均價測算，且經(jīng)過產(chǎn)業(yè)訪談驗(yàn)證?2024.10SixsigmaResearch 綠氨降本空間：長期依靠清潔電力成本降低，中短期可通過工藝的革新優(yōu)化生產(chǎn)流程快速降本 0統(tǒng)的哈伯法為主，高溫高壓的反應(yīng)條件使其無法靈活調(diào)節(jié)功率，對綠氫和電力供應(yīng)的綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析數(shù)據(jù)來源：所有設(shè)備環(huán)節(jié)成本是云道資本基于2024年H1最新中標(biāo)價均價測算，且經(jīng)過產(chǎn)業(yè)訪談驗(yàn)證綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析?2024.10SixsigmaResearch 綠氨降本空間：新一代柔性工藝的應(yīng)用有望帶來綠氨的快速平價與更低的成本下限折舊折舊+運(yùn)維+水費(fèi)-元/噸~2450~12600電解槽合成氨儲氫制氮儲能水處理設(shè)備0噸氨電力成本-元/噸折舊+運(yùn)維+水費(fèi)-元/噸LCOA-元/噸綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析數(shù)據(jù)來源：所有設(shè)備環(huán)節(jié)成本是云道資本基于2024年H1最新中標(biāo)價均價測算，且經(jīng)過產(chǎn)業(yè)訪談驗(yàn)證，基于云道資本綠色化工數(shù)據(jù)庫與成本測算模型計算綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析?2024.10SixsigmaResearch 綠氨價格預(yù)測：隨綠電電價下降與新工藝成熟，綠氨成本將持續(xù)下降，三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)與灰氨平價而對于應(yīng)用了柔性合成工藝或小型化新結(jié)構(gòu)的綠氨生產(chǎn)裝置，其成本有望），綠氫制備成本:NHNH3合成成本下降2020203020402050綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析數(shù)據(jù)來源：所有設(shè)備環(huán)節(jié)成本是云道資本基于2024年H1最新中標(biāo)價均價測算，且經(jīng)過產(chǎn)業(yè)訪談驗(yàn)證，基于云道資本綠色化工數(shù)據(jù)庫與成本測算模型計算綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析?2024.10SixsigmaResearch綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析隨著綠電價格降低與碳價影響的疊加，綠氨與灰氨相比已有一定的經(jīng)濟(jì)競爭力中國煤制氨的噸產(chǎn)品碳排放量約為3.2-4t，在煤炭價格800元/t時，煤制合成氨的生產(chǎn)成本價一般約為2500元/t（不含碳價影響從合成氨的市場售價方面來看，合成氨價格主要受煤炭價格波動氨成本元/噸0.1元/kwh0.13元/kwh0.15元/kwh0.18元/kwh0.20元/kw 噸灰氨（加碳稅）噸灰氨（不加加碳稅）——噸綠氨成本-低位（綠電電價，元/kWh）噸綠氨成本-高位（綠電電價，元/kWh）數(shù)據(jù)來源：基于云道資本綠色化工數(shù)據(jù)庫與成本測算?2024.10SixsigmaResearch綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析 綠氨作為零碳的船用替代燃料，經(jīng)濟(jì)性上與傳統(tǒng)燃油相比擁有較強(qiáng)的競爭力2022年，國際海事組織IMO根據(jù)噸位5000噸以上內(nèi)航運(yùn)的需求量，該數(shù)字還會有一定幅度增長。2.189億噸的燃油按熱值折算，對應(yīng)綠色甲醇約為5億噸、綠氨約為5.3億噸，綠氨在遠(yuǎn)洋航運(yùn)場/燃料油/燃料油00/燃料油/燃料油00Kg/m3M3/GJ排潛力；而甲醇的碳排僅略低于燃油，會導(dǎo)致大量的碳排；體積及效率：為了獲取等量的熱值，液氨容積是燃料油容燃料油容積的2.4倍，甲醇質(zhì)量是燃料油質(zhì)量的2.26倍；雖然從這些指標(biāo)看甲醇略優(yōu)于液氨，但在相同載貨量下，甲醇船比傳統(tǒng)燃料油船自重更大，需要消耗大量燃料，會導(dǎo)數(shù)據(jù)來源：基于云道資本綠色化工數(shù)據(jù)庫與成本測算?2024.10SixsigmaResearch綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析 綠氨作為零碳的船用替代燃料，經(jīng)濟(jì)性上與傳統(tǒng)燃油相比擁有較強(qiáng)的競爭力60000.1元/kwh0.13元/kwh0.1560000.1元/kwh0.13元/kwh0.15元/kwh0.18元/kwh0.20元/kwh0.25元/kwh0噸綠氨成本-低位（綠電電價，對應(yīng)元/kWh）噸綠氨成本-高位位（綠電電價，對應(yīng)元/kWh） ?在油價為5000元/t、碳價從60～500元/t變化時，與噸氨熱值對應(yīng)的燃油價和碳價之和為2170～2756元/t；油價10000元/t、碳價從60～500元/t變化時，與噸氨熱值對應(yīng)?新能源成本電價0.1元/kWh對應(yīng)綠氨成本最低為2300元，整體來看，在綠電價格0.1～0.2元/kWh時，綠氨成本處于燃料油價格5000～7000元區(qū)間競爭范圍內(nèi)。綜上，綠氨作為零碳減排的替代船用燃料路線，與數(shù)據(jù)來源：基于云道資本綠色化工數(shù)據(jù)庫與成本測算?2024.10SixsigmaResearch綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析摻燒發(fā)電雖帶來一定的燃料成本上升，但對火電廠與中國整個電力系統(tǒng)擁有明顯增益效果合肥綜合性國家科學(xué)中心能源研究院、安徽省能源集團(tuán)有限公司，在皖能電力所屬的皖能銅陵發(fā)電有限公司300MW燃煤機(jī)組中，大比例摻氨燃氨作為燃煤摻氨發(fā)電用的燃料時，噸氨熱值對應(yīng)的標(biāo)煤量約為0.64t，該煤量碳排1.65t。在綠電價格為0.1元/kWh時，綠氨的）；僅從原料角度測算，綠氨進(jìn)入火電摻燒確實(shí)不具備較好的競爭力，但當(dāng)前火電摻燒綠氨比例較低，且綠氨摻燒從中國整體電力系統(tǒng)宏觀角度看，其可以成為可再生能源系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)耦合的媒介，可以帶來電力系統(tǒng)的整體降數(shù)據(jù)來源：基于云道資本綠色化工數(shù)據(jù)庫與成本測算標(biāo)煤價2500元/噸噸綠氨成本-低位（綠電電價，元/kW?2024.10SixsigmaResearch?2024.10SixsigmaResearch綠氨的制備成本與經(jīng)濟(jì)性分析摻燒發(fā)電雖帶來一定的燃料成本上升，但對火電廠與中國整個電力系統(tǒng)擁有明顯增益效果一、由于煤電需要主動讓渡發(fā)電空間以消納更多新能源，中國煤一、由于煤電需要主動讓渡發(fā)電空間以消納更多新能源，中國煤）；party皿全球范圍來看，各國家及地區(qū)關(guān)于綠氨的鼓勵性政策持續(xù)出臺，全球規(guī)劃中的綠氨產(chǎn)能已近億噸（但實(shí)際落地的仍party皿全球范圍來看，各國家及地區(qū)關(guān)于綠氨的鼓勵性政策持續(xù)出臺，全球規(guī)劃中的綠氨產(chǎn)能已近億噸（但實(shí)際落地的仍國在近年來已披露的綠氨產(chǎn)能規(guī)劃超千萬噸、近百個項(xiàng)目，受至于前兩年綠氨下游市場不明確、綠氨經(jīng)濟(jì)性較差、適應(yīng)可再生能源工況的工藝不成熟等問題，綠氨項(xiàng)目投產(chǎn)速度緩慢。隨著近期政策端的推動與火電消納場景及綠氨對于下一階段整個能源轉(zhuǎn)型游市場不明確、綠氨經(jīng)濟(jì)性較差、適應(yīng)可再生能源工全球已披露規(guī)劃產(chǎn)能近億噸，澳大利亞、中東?2024.10SixsigmaResearch不完全統(tǒng)計，截至2024年9月，中國境內(nèi)規(guī)劃（包含在建、規(guī)劃、建成）的綠氨項(xiàng)目80余個（不含兩年），數(shù)據(jù)來源：政府公開信息、能景氫研、云道資本整理，截止至2024.9月1庫布其40萬干瓦風(fēng)光制氫一體化示范項(xiàng)目22024年5月2024投產(chǎn)，建成后年產(chǎn)綠氨18萬噸3遠(yuǎn)景零碳技術(shù)（赤峰）152萬噸/年零碳?xì)浒表?xiàng)目遠(yuǎn)景零碳技術(shù)（赤峰遠(yuǎn)景子公司）2022年12月4金麒麟新能源研發(fā)運(yùn)維中心綜合智慧能源風(fēng)電耦合PEM2024年5月52024年6月62024年6月72024年5月EPC招標(biāo)終止8騰格里60萬干瓦風(fēng)光制氫一體化示范項(xiàng)目2024年2月92024年1月2024年5月2024年1月國華（滄州）綜合能源10萬噸/年合成氨項(xiàng)目國華（滄州）綜合能源（國能集團(tuán)旗下）河北滄州市2024年2月10萬噸環(huán)評第二次公示中能建蘭州新區(qū)綠電制氫氨項(xiàng)目中能建氫能源甘肅蘭州市2024年3月9000噸上游光伏投產(chǎn)科左中旗風(fēng)光儲氫氨一體化產(chǎn)業(yè)園中旗天通能源（中國天楹子公司）內(nèi)蒙古通遼市2024年3月30萬噸備案批準(zhǔn)2024年4月數(shù)據(jù)來源：政府公開信息、勢銀能鏈、云道資本整理，截止至2024.9月?2024.10SixsigmaResearch 序號項(xiàng)目名稱主導(dǎo)方地點(diǎn)披露時間綠氨產(chǎn)能規(guī)劃當(dāng)前狀態(tài) 17德昌縣水電制氫制合成氨綜合利用項(xiàng)目2024年1月20萬噸2024年1月華電丹東20萬噸合成氨及甲醇一體化示范2024年1月20萬噸21雙城區(qū)風(fēng)光氫氨醇一體化項(xiàng)目中能2024年2月2024年6月遼寧華電赤峰巴林左旗500MW風(fēng)光制氫一體化示范項(xiàng)目—耦合10萬噸合成氨示范項(xiàng)目2024年5月252024年3月年產(chǎn)60萬噸綠氨2024年3月28鄂托克旗風(fēng)光制氫一體化及配套合成綠氨項(xiàng)目28鄂托克旗風(fēng)光制氫一體化及配套合成綠氨項(xiàng)目深能北方，能源、深能（鄂托克旗）能源科技內(nèi)蒙古-數(shù)據(jù)來源：政府公開信息、勢銀能鏈、云道資本整理，截止至2024.9月?2024.10SixsigmaResearch