西門子對氨氣儲能寄予厚望,在英國開設世界首座示範廠

作者 | 發布日期 2018 年 07 月 02 日 7:30 | 分類 能源科技 , 自然科學 , 電力儲存 follow us in feedly

氨(Ammonia,NH3)為肥料的重要成分,約 80% 的氨拿來提高農作物產量,但除此之外,氨也有其他功用,是良好氫氣載體與替代燃料選項。德國企業巨擘西門子更對氨氣寄予厚望,希望它可成為儲能界明日之星。



為研究氨氣儲能可用性,西門子與 Innovate UK 已斥資 150 萬英鎊在英國牛津哈威爾展開世界首個氨儲能先導計畫,專案包括風力發電機組、氮氣產生器、電解水系統、30KW 發電機與哈伯法反應爐,其中哈伯法便是透過氮氣及氫氣產生氨氣,可說是專案最重要環節之一。

該示範廠目標是將電力、水和空氣無碳轉化為氨氣,將氨氣儲存在儲罐後,就可以用來燃燒發電、當作車用燃料出售,或是用於工業製冷。不過由於該示範計畫儲存量和發電量較小,西門子並不期望此專案可以賺錢,只希望證明氨氣儲能系統的可行性。

儲能系統可說是讓再生能源風行全世界的功臣,使間歇性綠能系統不受天氣影響,即使遇到無風或日照較少的日子,人們也有源源不絕的能量可使用。而儲能選項繁多,各國科學家與能源大廠仍不斷探索。

西門子綠色氨示範計畫負責人 Ian Wilkinson 教授表示,雖然對短期與低容量輸電來說,電池儲能系統是最快與方便的辦法,但是如果要長期儲電或是大規模應用,氨氣儲能系統可能更有效。

Wilkinson 指出,氨氣有與化石燃料相似的儲存和運輸特性,雖然氫氣才是當前科學家的主要研究焦點,但氫氣不僅不易儲存,也難以運輸。

氨氣也同時有一大優勢,該技術目前已達成工業規模生產、儲存和運輸,是人們相當熟悉且低成本的化合物。氨燃料在 1960 年代就已被美國 NASA 的超音速噴射機使用,也有一些汽車改裝並由氨燃料驅使。

根據美國地質調查局(USGS)資料,全球在 2016 年共生產 1.4 億公噸氨氣。雖然大多氨氣都來自化石燃料,不過展望未來,預計之後可直接從再生能源電力與電解水方法大規模生產氫氣,之後再將氫氣轉換成氨氣,Wilkinson 表示,這種製氫方式最合適,可減少化學轉化過程中能量損失。

氨氣可說是多功能燃料,如果想將氨氣用於燃料電池,也可以將氨氣轉換為氫氣,用來發展氫氣經濟與氫燃料車;目前也有不少科學家在研究將氨氣用於燃氣電廠,日本也找出減少氨燃燒產生的氮氧化物(NOx)挑戰,讓氨氣未來應用更加廣闊。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:Flickr/David Hall CC BY 2.0)