日本為什麼要發展氨氣發電？氨氣發電真的這麼神嗎？

前陣子替台達基金會低碳生活部落格與環境資訊中心合作的文章《日本看上新戰略資源 比氫氣更穩定、更便宜的「氨氣」發電》終於上線了。原稿其實是 2 倍篇幅，現在上線的文章是 2 倍濃縮精華版。

台達基金會低碳生活部落格的連結、環境資訊中心的連結，兩篇內容是一樣的

幾個（文中沒有寫這麼白的）重點：

❶ 以前很少人會聽過氨氣發電，沒有特別發展這個技術的關鍵在於：

1-1）燃燒氮化物會生成氮氧化物，氮氧化物雖然不會加劇溫室效應或全球暖化，但氮氧化物對人體或環境的危害更糟。

→ 解決方式：必須要在發電機組加裝可以直接將氮氧化物還原成氮氣和水的觸媒（正好就是氨）。使用化石燃料火力發電廠既有的氧化還原設備，已經可以讓氨氣發電最後排出的氮氧化物濃度控制在環保標準之下。

1-2）氨氣（阿摩尼亞）很臭，基本上不是一個大家直覺會想要拿來燒的物質，氨氣也不是那麼容易就能點火燃燒——要讓氨氣燒起來已經很不容易，還要能維持穩定的火焰一直燒下去更困難。

→ 解決方式：研究團隊找出可以穩定燃燒氨氣的方法，關鍵在於要讓氨氣以螺旋溝槽穩定輸入／噴出氨氣，才能維持系統有穩定的氨氣火焰

❷ 氨氣的定位是氫氣能源自主的戰略資源

日本將氨氣發電列入（有潛力發展的）能源組合，是把氨氣定位成補足氫能缺點的戰略資源，而不是為了燒氨氣而燒。（承上，氨氣很臭，真的不是一個沒事會想到要用它的物質）

會看上氨氣，最主要的關鍵是「把氨氣供應鏈視為氫能供應鏈的一環」：

氨氣可以轉為氫氣和氮氣，發展氨氣供應鏈，就可以以氨氣作為載體運送「氫」，入境日本或需要氫氣發電或是儲電的地方（燃料電池的儲備），再將氨氣轉為氫氣，就能避開氫氣在運送過程很容易出意外的風險。

此外，氨氣本來就是製作氮肥的原料，所以氨氣已經在製備、儲存、運輸方面都有完整技術，要建立完整的氨氣供應鏈，初期不需要投資太多經費在這方面的研發上

❸ 氨氣發電真的這麼神嗎？

3-1）不是，不然怎麼會只有日本先想到要做氨氣發電？

日本會需要率先發展氨氣發電，最主要的因素就是要加速發展「潔淨能源」、淘汰碳排量大的化石燃料火力發電廠。

但是，日本在 2011 年後幾乎都是以火力發電在支撐發電量，高度仰賴化石燃料是沒有辦法在 2025 年達成淨零碳排的目標的：）

假設核能發電廠難以重啟或是會遇到各種阻礙，再生能源發展速度又不夠快，那就是火力發電廠得加速轉型。所以這個氨氣發電計畫，是日本 2014-2018 年內閣府底下「創造戰略性創新方案計畫（戦略的イノベーション創造プログラム，SIP）」第 1 期主力在推的創新技術之一。

如果沒有當年的這個研究計畫，就不會有我上面寫到的，找出可以穩定燃燒氨氣的方法等研究。也因為當年 SIP 在氨氣燃燒的部分算很成功，SIP 第 2 期就沒有氨氣燃燒的實驗計畫了，取而代之的是直接進到產官學合作，要直接走出實驗室，準備改裝老舊火力發電機組，實證實驗一成功就能迅速擴展到各個火力發電廠，再來逐步提高氨氣混燒天然氣的氨氣比重。（ps. 研究所同學的副修研究計畫，就是在研究 SIP 第 1 期到第 2 期的變化，覺得格外親切）

3-2）

撇開氨氣發電本身的技術問題，今後如果真的可以走向大規模商轉，要如何確保穩定的氨氣供應來源，又不會壓縮到既有的氮肥供應鏈，影響到糧食生產，將是最大的課題。

然後這項計畫的野心是，一旦成功，日本就能輸出氨氣發電技術，協助各國將燃燒化石燃料的火力發電廠改裝成燃燒氨氣的火力發電廠。（終）