氨是世界上生产及应用最广泛的化学品之一，市场规模约为1.8亿吨/年，海运贸易量约为2,000万吨/年，与氨相关的储运法规、标准和基础设施非常完善。绿氨是极具前景的氢能发展方向，由绿氢和氮气在催化剂作用下合成得到。一方面绿氨可以作为绿氢的载体，解决氢储运难题；另一方面，绿氨也可以直接应用于燃料电池或者作为燃料燃烧。
由可再生能源电解水制绿氢，绿氢和氮气催化合成氨是最先实现绿氨工业化生产的技术路线。此外，前沿的绿氨生产技术还包括电化学氮还原（NRR）合成氨技术、光催化合成氨工艺等。液氨单位体积的氢含量比液氢更高，作为绿氢储运载体极有竞争力。氨制氢工艺分为氨分解和变压吸附纯化两部分。
据亚化咨询统计，国内已经开始有数个氢氨一体化项目签约或备案：
ü 通辽千万千瓦级储氢氨一体化零碳产业园：
9月8日，通辽市人民政府与中国投资协会、中国天楹共同签署《战略合作框架协议》，三方围绕通辽千万千瓦级储氢氨一体化零碳产业园建设达成战略合作，该项目包括风力发电6GW、光伏发电4GW，重力储能2GWH，绿氢5万吨/年，绿氨30万吨/年，总投资600亿元人民币。三方还将共同打造零碳产业装备制造中心，重点打造重力储能、绿氢、绿氨、生物质北方零碳装备制造业中心，总投资100亿元人民币。并共同发起成立重力储能研究院、绿氢研究院、绿氨研究院、生物质能研究院。
ü 多伦县风光储氢制绿氨项目：
8月14日，北京能源国际控股有限公司牵头的联合体与内蒙古锡林郭勒盟多伦县人民政府签署了风光储氢制绿氨项目合作开发框架协议。项目建成后，预计电解制氢规模日产300吨，年产绿氨规模达60万吨。
ü 乌拉特风光氢氨一体化项目：
7月12日，国家能源集团国华投资蒙西公司乌拉特中旗甘其毛都口岸加工园区风光氢氨一体化新型示范项目获备案。该项目位于内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗甘其毛都口岸加工园区，占地面积约300亩，计划总投资23亿元，配套规划新能源装机容量110万千瓦，其中风电80万千瓦，光伏30万千瓦。
项目利用风光发电分解水制取高品质氢气，再用于生产合成氨，年产约30万吨绿氨，供蒙西地区工业园区化工生产使用。建成后，年用电量约30.31亿千瓦时，年产一吨氨约耗标煤164千克，排放二氧化碳0.54吨，预计每年可节约等价值标煤10.92万吨，能源消耗量远低于传统化石能源制氢。
ü 国能阿拉善高新区百万千瓦风光氢氨+基础设施一体化低碳园区示范项目：
5月5日，阿拉善盟2022春季全盟集中签约，其中包含国能阿拉善高新区百万千瓦风光氢氨+基础设施一体化低碳园区示范项目。
项目预计总投资额为人民币137亿元，其中氢氨项目投资人民币13亿元。
项目建成后每年产生新能源发电量47.59亿千瓦时，年制氨70万吨，分期实施一期制氨20万吨，年制氢量4万标方。项目可再生能源利用率达到94.73%。项目建成后，每年减排二氧化碳约475万吨，年利税约2亿元。
ü 赤峰市风光制绿氢绿氨一体化示范项目：
3月28日，赤峰市人民政府与远景科技集团举行战略合作协议签约仪式。依据协议，远景科技集团将在赤峰市建设风光制绿氢绿氨一体化示范项目，总投资约为400亿元，预计2028年前建成投产。其中，该项目规划年产152万吨零碳工业气体产品，一期项目将于两年内投产，成为全球首个零碳氢氨项目。
ü 达茂旗风光制氢与绿色灵活化工一体化绿氢制合成氨（绿氨）项目：
3月18日，包头市达茂旗风光制氢与绿色灵活化工一体化绿氢制合成氨（绿氨）项目获准予备案公示。6月22日，该项目开工。该项目由国家电投与清华海峡研究院共同投资，智慧能源（国核电力院）为EPC牵头方。项目位于内蒙古自治区包头市达尔罕茂明安联合旗，主要包括200兆瓦风电、200兆瓦光伏，预计年发电量12.5亿千瓦时；采用风光电解制氢，年制氢1.78万吨；再以氢气和氮气为原料合成液氨产品，年产10万吨。
亚化咨询《中国绿氨产业链年度报告2022》数据显示，目前全球已布局超40个绿氨项目，全球绿氨规划总产能已超1500万吨/年。国际能源化工巨头BP、道达尔、埃克森美孚、巴斯夫等已经入局绿氨赛道；国家能源集团、国电投、京能集团等国内能源巨头也在“三北”地区陆续布局多个绿氨示范项目。
在作为绿氢储运载体之外，绿氨本身也是重要的能源。氨作为一种无碳富氢的化合物，可以直接燃烧，是一种零碳替代燃料。通过清洁低碳氢合成的绿氨被认为是理想的清洁能源载体。
氨能与氢能相比有着诸多优点。从能耗角度，合成氨的能耗与氢液化的能耗相当。从储运角度，液氨储运更便捷，一方面氨的运输法规健全，可以利用现有的运输基础设施。另一方面氨储运成本更低，同体积液氨比液氢多至少60%的氢，同质量液氨的储罐在成本上是液氢储罐的0.2%~1%，在重量上是液氢罐的1%~10%。
近年来，我国日益重视氨能源的发展和利用。在今年3月份发布的《“十四五”新型储能发展实施方案》中，国家发展改革委和国家能源局强调了氨的氢基储能和低碳燃料属性。氨从原来的化肥与化工原料摇身一变成为具有“零碳”意义的新型能源。
氨能下游应用主要有氨燃气轮机（发电）、氨内燃机（主要用于船舶）、氨燃烧供热（提供高温）。目前佛山、合肥和内蒙古氢-氨燃烧示范项目（包括发电、制陶等）；福州则从储能角度展开项目示范；合肥同时也在尝试氨能发动机，有望率先实现国产化突破。宁夏、佛山和福州等地区集中成立了相关的工作专班、联盟等专业机构。
国内氨能下游应用项目
时间 | 相关企业 | 相关事件 |
2022年1月 | 国家能源集团 | 国家能源集团开发的世界首个“燃煤锅炉混氨燃烧技术”应用项目在山东烟台成功投运。该技术实现了 40兆瓦燃煤锅炉燃烧35%比例混氨燃料，锅炉运行平稳，效率高于同等负荷下的纯燃煤工况，锅炉尾部NOx浓度低于纯燃煤工况，NH3燃尽率达到99.99%。 |
2022年4月 | 皖能集团 | 由合肥综合性国家科学中心能源研究院与皖能集团合作研制、国内首创的8.3MW纯氨燃烧器在皖能股份铜陵发电有限公司300MW火电机组一次性点火成功，并稳定运行2个多小时，标志着氨能综合利用发电示范项目取得了关键性进展。接下来将根据试验数据对燃烧器等关键设备进行进一步优化设计，并逐步推广到 60 万和 100 万千瓦机组，形成更大规模的示范应用。 |
2022年4月 | 国电投 | 国家电投集团北京重型燃气轮机技术研究有限公司与合肥综合性国家科学中心能源研究院签署战略合作。双方将利用各自技术优势和研发条件，重点围绕在氢能源与氨应用、燃气轮机技术、核聚变等领域共同发力。 |
2021年12月 | 佛山仙湖实验室、欧神诺、德力泰 | 三方共同打造国内首家开展氨氢高温窑炉零碳燃烧技术研发的绿色能源产业创新平台--先进零碳燃烧技术联合创新研发中心。三方先后在“氨气-天然气混燃低碳燃烧、氨气-氢气混燃零碳燃烧、零碳纯氨燃烧”等几大关键性零碳燃烧技术领域取得了阶段性重大突破，实现了实验室全氨稳定燃烧。陶瓷行业首条真正实现“零碳”燃烧的窑炉以及行业首块真正意义上的“零碳瓷砖”即将诞生。 |
2019年12月 | 上海船舶研究设计院 | 该院完成了18万吨级氨燃料散货船的开发设计，并取得了英国劳式船级社的AiP证书。 |
2021年12月 | 江南造船厂 | 江南造船厂会同中船贸易公司与JS & Co视频签署了2+2艘93000立方米超大型绿氨运输船（VLAC）合作备忘录。该VLAC将配置氨动力主机，可选择性地配置两个甲板氨燃料罐，方便需要时进行其它货品的运输贸易时的氨燃料供给。液氨还可以作为氢气运输的中间载体。该船建成后或将成为全球最大氨动力船舶。 |
2022年8月 | 福大紫金 | 全国首座氨现场制氢加氢一体示范站在福州长乐启动。 |
需要注意的是，目前绿氨技术尚未商业化，其下游应用市场仍处于探索阶段。从各方面来看，绿氨还有很长一段路要走，在国内绿氨产能爆发前布局下游应用技术有助于抢占先机，能源技术的多样化发展也是确保我国能源安全的重要手段。为加速绿氨产业的成型，首先需要更多政策的支持，其次要因地制宜开展相关示范项目，争取实现商业化，最终开拓市场，将绿氨打造成绿色能源体系里重要的一环。
