日本計畫在2030年普及氨發電
發布日期：2023-05-10
2023-05-10
駐大阪辦事處經濟組
據媒體報導，日本繼發展再生能源及核能後，將關注氨作為零碳排的主要能源，有可能部分取代燃燒煤炭和天然氣的火力發電。一般認為氨具有較被認為是「脫碳王牌」的氫更便於儲存和運輸等優點，可作為實際投入使用而受到關注。預計日本在2030年前後，從生產到燃燒的一貫式技術將有望正式商業化，目前將逐步完善相關技術，為廣泛使用普及化預做準備。
在發展氨之前，在日本被視為「脫碳王牌」的氫，自2000年代後期以來開發並應用在出家用燃料電池和燃料電池汽車(FCV)。然而，用於儲存和運輸的氣罐要承受比大氣高數百倍的壓力，或承受零下253度的極低溫度，且由於基礎設施建設困難，因此氫在發電領域的普及也明顯落後。相較之下氨可在幾個大氣壓或零下33度下儲存，並且可以儲存在普通氣罐中。未來氨是否取代氫將備受矚目。
據報導，日本石川島播磨重工業(IHI)研究開發如何效地燃燒氨來抑制一氧化二氮產生之技術。其位於橫濱的工廠正在進行世界上首創幾乎不排放溫室氣體的氨燃氣渦輪機的試運行，預計可生產2,000千瓦等級的電力，供應3千至4千戶家庭使用。IHI表示，氨氣發電技術已成熟，溫室氣體排放不到天然氣之百分之一。2025年商業化後，將廣泛用於工廠和大樓的私人發電用途等。IHI 2023年1月與美國通用電氣（GE）合作開發數十萬千瓦級氨發電廠計畫，號稱發電量僅需幾台就可與大型核電站媲美，目標在2030年上市銷售。
三菱重工也以開發4萬千瓦級氨發電機為目標，並於2022年夏季開始對核心零組件燃燒器進行試驗。計畫於2025年投入實際使用。該公司利用廢熱提高發電效率，也考慮將該系統供應給新加坡的發電廠使用。該公司表示，在化石燃料和再生能源資源缺乏的國家，氨發電變成非常重要。
目前在北美和中東等地正以天然氣在當地進行氨的生產，預測今後氨的產量將會大量成長。此外，南美洲地區使用再生能源的電力來分解水，預估將成為低成本生產「綠色氨」的主要供應來源。日本政府預估，隨著發電用途擴大，氨的需求量到2030年將比2021年增加3倍至300萬噸，到2050年較2021年增加30倍至3,000萬噸。三菱商事和三井物產計畫於2020年代後期開始在美國生產氨。
預期未來大量的氨氣進口需求，日本能源和運輸公司紛紛提前採取因應對策。JERA到2028年將正式營運最高可達7萬噸的運輸船，承載量大約是目前的兩倍。將從美國和中東運送氨至愛知縣碧南市的發電廠，與煤混合燃燒。三井商船則將在2026年開航以氨作為燃料的運輸船。
大型氨氣儲存設施也在進行開發。出光興產和TOSHO公司將在2030年前在山口縣周南市建立儲存氨的液化石油氣(LPG)設施，每年可供應100萬噸氨給鄰近工廠，並提供私人發電使用。
從脫碳的角度來看，在中長期階段使用綠色氨是必然趨勢，但生產成本每噸約為1,000美元（約13萬日圓），比從天然氣中提取的氨高約2至4倍。出光興產正在挑戰降低成本的技術。採用東京大學的鉬催化劑技術，預計成本將降至約3.4日圓，是目前成本的四分之一。出光興產表示，未來氨將可以直接由水製成，無需使用氫氣，從而降低能耗，預定2025年開始試產，2032年開始量產。大阪瓦斯與美國新創公司Starfire Energy合資，計畫採用釕等催化劑，2026年將開始銷售模組設備，未來可以每噸450美元（約6萬日圓）的價格生產綠色氨。
出處： 經濟部國貿局
相關連結： https://www.trade.gov.tw/Pages/Detail.aspx?nodeID=45&pid=761773
