2024中国绿氨产业研究报告

2 0 2 4C h i n a G r e e n A m m o n i a I n d u s t r y R e s e a r c h R e p o r t ©2024.10 SixSigma Research 绿氨 绿色化工必由之路，中国能源转型新阶段的最为关键的一环，2024年正值万亿级新兴市场爆发窗口前夕报告目录 结论&建议 云道资本分析认为，2024年是中国能源转型迈向下一全新阶段的开始，该阶段是以可再生能源系统与传统电力系统的适应耦合发展为主基调，而绿氨产业在此能源转型的新阶段扮演了极为关键的一环，有望在2-3年实现爆发性快速增长。云道资本结合产业发展趋势与中早期股权投资角度，认为绿氨产业在合成环节新工艺、绿氨应用-掺烧工艺最值得关注；就成长期投资而言，结合政策分析与产业发展的逐步落地，已拥有三北地区近火电厂的可再生能源项目（清洁电力、绿氢）或者已拥有一定绿氨产能的能源型大型企业有望在3-5年内实现规模量产，迎来明显利好。 绿氨 绿色化工必由之路，中国能源转型新阶段的最为关键的一环，2024年正值万亿级新兴市场爆发窗口前夕 绿氨的政策面确定性强、绿氨应用场景与其之于能源转型的关键作用已十分明晰，绿氨成为中国能源转型新阶段中链接新旧能源系统的关键媒介：2024年中国能源转型进入了新阶段，不再过于强调可再生能源的主体地位，结束了可再生能源系统与传统电力系统互斥的发展格局，确立了以可再生能源系统与传统电力系统的适应耦合为发展主基调。在火电领域，绿氨作为绿色燃料被强制以一定比例进入煤电掺烧，使得两套能源系统耦合互补促进：可再生能源电力变成了煤电上游前驱体，绿电—绿氢—绿氨—煤电掺氨发电链路即解决了可再生能源电力的储运消纳问题，也解决煤电资产的持续利用问题。此外，由于煤电资产的存量巨大，实现部分掺烧绿氨后，也进一步拉动了绿氢与可再生能源电力端的新发展。 灰氨、绿氨面向不同应用场景的差异催生了制氨新工艺的革新与应用。云道资本坚定看好柔性合成工艺、绿氨掺烧新工艺的发展机会： 绿氨产业链条分为上游原料（清洁电力与绿氢）、中游合成制备、下游利用三个主要环节。在核心的中游合成环节中，传统的高温高压工艺不适应波动性强、储存难的可再生能源场景，绿氨制备更需要波动性强的工况，云道资本坚定看好下一代小型化的柔性合成绿氨的技术路径，该路径可以带来明显的降本速度，在此基础上，云道预测2025年左右应用了新一代柔性合成工艺的最低成本与灰氨持平，甚至低于灰氨实现平价。下游利用环节，绿氨进入煤电场景意义重大，云道资本看好新一代绿氨掺烧工艺与技术改造端的市场机会。 绿氨产业起量的核心在于绿氨快速平价、绿氨产能的扩张速度等核心点，新的制备工艺是支撑绿氨快速实现规模化应用的关键 综合来看，绿氨对直接资金补贴等不可持续的政策性行为依赖程度较低，有望率先实现良性自驱发展。在政策的引导推动下，火电场景可拉动亿吨级体量的绿氨供给需求，而氨作为氢能最大消纳场景与最先能够实现平价的氢基能源，也会对绿氢发展产生重要积极作用。2024年-2027年正是首轮绿氨进入煤电场景掺烧的应用窗口期，从政策层面来看，绿氨进入火电场景掺烧的确定性极强。而绿氨能否快速的规模化的应用在于三大核心点：绿氨产能的供应的充足稳定、绿氨的平价、绿氨掺烧技术的稳定成熟。而解决目前绿氨产业链掣肘的关键在于新的绿氨制备工艺：符合风光耦合特点的柔性化工艺带来更好的工况适应性与快速降本，小型化装置将传统合成氨装置投产周期从3-5年降低至十个月内可以在短期迅速支撑起产能扩张，掺烧工艺则更好解决下游火电厂绿氨掺烧的应用问题。 Part Ⅰ 绿氨政策分析解读 中日韩是全球绿氨政策确定性最强的地区与国家，中国、澳洲及中东有望凭借成熟的合成氨产业基础以及丰富的风光资源成为未来全球最大的绿氨生产中心。 全球范围来看，各国家及地区关于绿氨的鼓励性政策持续出台，绿氨的发展与规模化应用成为全球主要国家的共识；中日韩则成为了全球绿氨政策确定性最强的地区，中国、澳洲及中东有望凭借成熟的合成氨产业基础以及丰富的风光资源成为未来全球最大的绿氨生产中心。中国已将绿氨的生产与规模化应用作为能源转型新阶段、实现可再生能源系统与传统电力系统耦合适应发展的“国策型”确定性技术路径。 中国能源转型进入新阶段，主基调为传统电力系统与可再生能源系统耦合发展，而绿氨是最为关键的媒介。2024年中相关政策持续出台，绿氨掺烧已成为中国煤电及化工行业低碳化改造、下阶段能源转型的“国策型”确定性技术路径。 日韩由于可再生能源禀赋匮乏、电力系统转型困难，已把氨的利用发展制定为能源领域的国策，并制定了详细的应用进度时间表与细节规划。 而澳大利亚、中东等地区：氨产业基础较为完善成熟且风光条件发达，有望成为未来全球最大绿氨生产中心，成为绿氨的供给生产高地。 绿氨政策分析解读 煤电低碳化改造建设行动方案（2024—2027年） 实施燃煤机组掺烧绿氨发电，替代部分燃煤。要求改建后煤电机组具备掺烧10%以上绿氨能力 绿氨掺烧前：中国可再生能源电力与煤电系统基本是互斥关系，即相互挤占发电量与设施利用率。在此局面下，可再生电力端需要解决电力储运难、消纳难（制成绿氢后也是此状况），煤电端需要解决煤电资产的持续利用与保障性供电的问题。 而通过绿氨掺烧，可以使得两套能源系统耦合，变成互补、互相促进关系：可再生能源电力变成了煤电的上游，绿电—绿氢—绿氨—煤电掺氨发电的链路既可以解决了可再生能源电力的储运、消纳难问题，又可以解决煤电资产的持续利用问题。同时由于煤电资产的存量巨大，其部分掺烧绿氨后，会进一步拉动绿氢与可再生能源电力端的新发展。 绿氨政策分析解读 中国—能源转型进入全新阶段，传统电力系统与可再生能源系统耦合是主基调，绿氨作用关键 中国能源转型进入全新发展阶段，绿氨成为传统电力系统与可再生能源系统耦合的关键媒介 2024年中，中国能源转型进入新阶段，不再过于强调可再生能源的主体地位，而是传统电力系统与可再生能源系统耦合发展，绿氨成为链接新旧能源体系的关键的环节，政策面确定性强。 加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年） 煤电低碳化改造建设行动方案（2024—2027年） 能源重点领域大规模设备更新实施方案 中共中央国务院关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见 中共中央国务院 国家能源局国家发展改革委 国家发改委国家能源局国家数据局 国家发改委国家能源局 中国煤电转型的蓝图性指导文件，标志着中国煤电行业低碳化转型迈入新的历史阶段 大规模设备更新国策框架下能源领域的指导方案，新旧能源体系设备端发展的指导文件 中国电网换帅后首部系统性行动方案，横跨“十四五-十五五”电力系统的改革纲领性文件 首次对全面绿色转型系统性部署文件，中央首次对经济社会全面绿色转型的系统性部署 改造目的：显著降低煤电的碳排水平，提升煤电机组灵活性和调节能力，更好地适应新型电力系统的需求； 主要目的：提升电网对清洁能源的接纳、配置、调控能力。在2024—2027年重点开展9项专项行动，推进新型电力系统建设取得实效。 27年能源重点领域设备投资规模较23年增长25%以上，重点推动实施煤电机组节能改造、供热改造和灵活性改造“三改联动”，提升机组灵活调节能力。 核心内容节选：推动传统产业绿色低碳改造升级。大力推动钢铁、有色、石化、化工等行业绿色低碳转型，推广节能低碳和清洁生产技术装备，推进工艺流程更新升级； 改造方式：生物质掺烧、绿氨掺烧和碳捕集利用与封存三大主要手段； 完整深度政策解读，扫码阅读： 新一代煤电升级行动：开展新一代煤电试验示范。探索与新型电力系统发展相适应的新一代煤电发展路径……应用零碳或低碳燃料掺烧(生物质/绿氨)、碳捕集利用封存等低碳煤电技术，促进煤电碳排放水平大幅下降。 加快现役煤电机组节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动； 行动目标：鼓励采用多种煤电低碳发电技术路线耦合的改造建设项目；要求2025年和2027年建成的煤电低碳化改造项目分别实现度电碳排放较2023年降低20%和50%左右。 聚焦能源绿色低碳转型、低碳零碳工艺流程再造、新型电力系统……等领域，统筹强化关键核心技术攻关。 绿氨政策分析解读 中国--绿氢制氨、氢氨融合发展是中国氢能发展、工业降碳的确定性路径 中国绿氨相关政策持续推出，绿氢制氨、氢氨融合发展是中国氢能发展、工业降碳的确定性路径，绿氨在作为无碳燃料发电、氢储能、绿电/绿氢消纳等场景拥有巨大潜在应用市场。绿氨相关的政策重点集中在：合成原料的清洁化、合成工艺的低碳化、绿氨掺烧应用等方面。 绿氨政策分析解读 日本--绿氨是其可再生能源发展及社会化应用方向的首要选择，绿氨进口需求强 日本由于可再生能源较贫乏，电力行业脱碳需要依靠一方面大力发展可再生能源，另一方面则通过将氨与煤炭进行混烧，并逐步提高氨比例，最终实现氨纯烧发电。《第六次能源基本计划》已明确提出在2030年前实现燃煤掺烧20%氨的目标，要实现该目标未来需要大量进口清洁氨。 七国集团燃煤火电占比情况 与其他发达国家相比，日本的电力结构对于燃煤火电的依赖程度更高 日本不能像德国或者中国那样大规模引进可再生能源，同时发电成本也无法降低，因此明确了“通过可再生能源淘汰燃煤火电”行不通。 德国可再生能源在电力供应结构占比在21年已经达到42%，日本则仅有22%；德国计划通过迅速增加可再生能源的比例来实现电力系统脱碳，于2022年淘汰核电，于2030年淘汰燃煤火电。 因此日本式的解决方法除了推广可再生能源，还需要采取其他措施，即把氨作为燃煤与煤炭混烧，并逐步提高掺氨比例，最终实现氨专烧发电。 目前，用于火力发电的燃料氨成本的确很高。日本综合资源会议上表示目前，1标方氢气热量当量的各燃料的价格分别是：煤炭约为7日元（约合0.35人民币），LNG约为13日元（约合0.64人民币），而灰氨约为20日元（约合0.99人民币）。 为缩小与现有燃料的成本差距，日本支持开发清洁氨电解合成技术以逐步取代“哈伯-博世”工艺。另一方面加强与如澳大利亚等氨资源大国的合作，打造低成本、低价格的供应链。 绿氨政策分析解读 日本--绿氨是其可再生能源发展及社会化应用方向的首要选择，绿氨进口需求强 日本在对外上形成资源丰富的多边国家合作协议，同时在国内达成对氨燃料重要性的广泛共识。日本经济产业省的《中期报告》中涵盖了包括氨能、氢能、海上风电、蓄电池、核能、碳捕集和回收、可持续航空燃料等诸多范畴，其中位列名单之首的便是氨能，氨能的发展与规模化应用是日本政府在可再生能源发展及社会化应用方向的首要事项。 绿氨政策分析解读 韩国--氢氨混合掺烧发电技术为先，力求打造全球第一大氢气和氨气发电国 韩政府宣布将2022年作为氢气氨气发电元年，并制定发展计划和路线图，力求打造全球第一大氢气和氨气发电国。政府将投入400亿韩元用于有关设备基础设施建设，并于2023年前制定“氢气和氨气发电指南”，推广有关技术在LNG发电站使用。 为推动氢气氨气混合发电技术发展，韩国加强电力国企和民企合作，开展无碳环保氨气发电技术联合研发，斗山重工、现代重工和乐天精密化学等企业将参与合作。此外，韩国南部发电计划2023年起利用氢气氨气混合发电技术，并在2024年后推动氢气氨气混合发电技术商用化。 绿氨政策分析解读 澳大利亚：是全球的主要氨生产供应国家，其中大部分用于合成肥料。 中东：各国积极布局绿氨产业，将其作为能源转型的重要技术路径： 沙特：沙特阿美目标是到2030年蓝氨产量达到1100万吨/年。其子公司沙特基础工业公司(SABIC)正在利用其基础设施生产蓝氨，以帮助满足全球对可持续解决方案日 澳大利亚政府绿氨政策重点方向： 加强政府与行业之间的合作关系发挥好政府与行业在氨能发展中的作用 益增长的需求。此外，沙特阿美联合美国空气产品公司等在沙特投资50亿美元的旗舰项目NEOM绿氢/绿氨项目已进入全面