绿氨的生产对环境有哪些积极影响？

本篇文章的部分核心观点、图表及数据，出自中泰证券于2024年10月8日发布的报告《氢能洞察系列研究之一：绿氨掺烧—煤改新政有望打开绿氢绿氨发展空间》，如需获得原文，请前往文末下载。

绿氨，即通过可再生能源电解水产生的氢气与空气中的氮气合成的氨，是一种新兴的清洁能源载体。随着全球对减少温室气体排放和实现碳中和目标的迫切需求，绿氨作为一种零碳排放的能源形式，正逐渐受到关注。绿氨不仅能够作为清洁燃料使用，还能在能源存储、运输和工业原料等多个领域发挥重要作用。

关键词：绿氨、可再生能源、碳中和、能源转型、环境影响

一、绿氨生产与碳排放减少

绿氨的生产过程是将可再生能源（如风能、太阳能）转化为化学能的过程。这一过程不依赖化石燃料，因此不会产生二氧化碳排放。根据国际能源署（IEA）的数据，全球氨的年产量约为1.8亿吨，如果全部替换为绿氨，理论上可以减少约2.5亿吨的二氧化碳排放。这一数字相当于全球所有汽车一年排放量的总和，显示了绿氨在减少温室气体排放方面的潜力。

绿氨的生产过程中，电解水产生的氢气与氮气反应生成氨，化学方程式为：[ N_2 + 3H_2 ightarrow 2NH_3 ]

在这个反应中，氢气来源于电解水，即：[ 2H_2O ightarrow 2H_2 + O_2 ]

整个过程不涉及化石燃料的燃烧，因此不产生二氧化碳。此外，绿氨还可以通过燃烧释放能量，其燃烧产物仅为氮气和水，不会产生有害的温室气体。

二、绿氨在能源存储与运输中的作用

绿氨作为一种能源载体，具有高能量密度和易于液化的特点，这使得它在能源存储和运输方面具有显著优势。与传统的电池储能相比，绿氨可以在常温常压下以液态形式存储，且存储周期长，不受地理和气候条件的限制。根据美国能源部（DOE）的报告，绿氨的能量密度大约是压缩氢气的1.5倍，这使得它在长距离、大规模能源运输中更具成本效益。

绿氨的液化温度约为-33°C，这比液氢的-253°C要高得多，因此在运输和储存过程中所需的能量更少，设备成本也更低。此外，现有的天然气管道和储存设施在经过改造后，大部分可以用于绿氨的运输和储存，这为绿氨的商业化应用提供了便利。