為研究氨氣儲能可用性,西門(mén)子與 Innovate UK 已斥資 150 萬(wàn)英鎊在英國牛津哈威爾展開(kāi)世界首個(gè)氨儲能先導計劃,項目包括風(fēng)力發(fā)電機組、氮氣產(chǎn)生器、電解水系統、30KW 發(fā)電機與哈伯法反應爐,其中哈伯法便是透過(guò)氮氣及氫氣產(chǎn)生氨氣,可說(shuō)是項目最重要環(huán)節之一。
該示范廠(chǎng)目標是將電力、水和空氣無(wú)碳轉化為氨氣,將氨氣儲存在儲罐后,就可以用來(lái)燃燒發(fā)電、當作車(chē)用燃料出售,或是用于工業(yè)制冷。不過(guò)由于該示范計劃儲存量和發(fā)電量較小,西門(mén)子并不期望此項目可以賺錢(qián),只希望證明氨氣儲能系統的可行性。
儲能系統可說(shuō)是讓再生能源風(fēng)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(wú)風(fēng)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(xué)家與能源大廠(chǎng)仍不斷探索。
西門(mén)子綠色氨示范計劃負責人 Ian Wilkinson 教授表示,雖然對短期與低容量輸電來(lái)說(shuō),電池儲能系統是最快與方便的辦法,但是如果要長(cháng)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(xué)家的主要研究焦點(diǎn),但氫氣不僅不易儲存,也難以運輸。
氨氣也同時(shí)有一大優(yōu)勢,該技術(shù)目前已達成工業(yè)規模生產(chǎn)、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?lài)娚錂C使用,也有一些汽車(chē)改裝并由氨燃料驅使。
根據美國地質(zhì)調查局(USGS)資料,全球在 2016 年共生產(chǎn) 1.4 億公噸氨氣。雖然大多氨氣都來(lái)自化石燃料,不過(guò)展望未來(lái),預計之后可直接從再生能源電力與電解水方法大規模生產(chǎn)氫氣,之后再將氫氣轉換成氨氣,Wilkinson 表示,這種制氫方式最合適,可減少化學(xué)轉化過(guò)程中能量損失。
氨氣可說(shuō)是多功能燃料,如果想將氨氣用于燃料電池,也可以將氨氣轉換為氫氣,用來(lái)發(fā)展氫氣經(jīng)濟與氫燃料車(chē);目前也有不少科學(xué)家在研究將氨氣用于燃氣電廠(chǎng),日本也找出減少氨燃燒產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)挑戰,讓氨氣未來(lái)應用更加廣闊。