氨制冷系統經歷的一次機器故障(氨機制冷操作工)

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World Energy News網報道

溶液氨常用于肥料和清潔劑中，而也許有一天，它將成為世界各地運輸可再生能源的關鍵。目前有一些國家和企業項目正在評估其可行性——即將風能、太陽能、潮汐能和核能等多余的可再生能源轉化為氨的形式進行運輸，之后再轉化回可用能源。

氨分子（NH3）由一個氮原子和三個氫原子組成，是利用化學方法結合過剩可再生能源的理想選擇。與其他幾種化合物一樣，液氨可使用化學罐車運輸至終端用戶。基于其近環境液化點，它可能比氫更適合遠距離運輸。一旦卸載完畢，氨又可以通過燃料電池、燃氣輪機或內燃機轉換回可用能源及熱能。

背景解讀

為推動建立碳排放和諧社會，挪威等國正在孵化項目，預期大規模宣傳這一理念。為了確定其技術和經濟可行性，研究人員進行了一項研究，測試在挪威陸地最北部的芬馬克郡(Finnmark)生產的過剩風能是否能轉化為壓縮氫或氨，并輸送至與外界隔絕的斯瓦爾巴特群島（Svalbard）。這些項目是通過船舶對可再生能源進行全球運輸這一潛在新常態的范例。為了進一步闡明這一主題，本文探討了挪威的斯瓦爾巴群島項目，并考慮了航運業如何在不斷發展的能源市場中發揮重要作用。

盡管挪威政府仍在評估電力生產技術，如果其決定開展向斯瓦爾巴特群島提供氨，這將標志著第一個通過氨提供社區供熱和電力的大型項目啟動。2016年，在決定關閉斯瓦爾巴特群島的傳統燃煤電廠后，人們開始討論用氨作為芬馬克郡和斯瓦爾巴特群島傳輸能源的載體。據可再生能源公司Statkraft（挪威政府的主要合作伙伴之一）估計，目前該地區煤炭儲量只能維持到2025年。在那之后，就需用散貨船只將煤炭運輸至島上，或者需要在島上建新發電廠。

與石油化工業中使用的其他產品類似，幾十年來氨一直使用船只來運輸。液化石油氣(LPG)運輸船似乎是最受歡迎的遠距離運輸大量氨的交通工具。這些船通過全冷凍、半冷凍或完全加壓的容器使貨物保持液態。

為使氨保持液態，通常將氨氣儲存在裝有液化氣的棱柱形儲罐中，這些儲罐的工作溫度至少在零下五十度（50℃）。運輸船通常能運輸1.5萬8.5萬立方米的氨，最常見的運輸體積有3萬、5.2萬和8萬立方米。利用與液化天然氣(LNG)運輸船相同的一些設計原理，液化石油氣運輸船有一級和二級屏障，以確保在制冷系統或一級屏障出現故障時，儲存的氨得以控制。

在斯瓦爾巴特群島案例和世界各地其他“綠色”氨項目的研究背景下，氨由于具備相對較大的能量密度和較低的能量輸入而受到關注。氨可以在標準大氣壓下以零下34攝氏度的冷凍液體形式儲存，也可以在正常環境溫度下以10巴左右的壓力儲存（1巴=100,000帕）。與液態氫相比，氨的能量密度幾乎是其兩倍，當從源頭通過容器運輸至終端用戶時，氨需要更少能量和絕緣材料來保持液體狀態。

然而，氨的主要缺點之一是毒性高。根據美國勞工部職業安全與健康管理局(OSHA)說：“氨對人體健康有嚴重危害，因其對人的皮膚、眼睛和肺部具有腐蝕性。”此外，當與空氣混合，氨濃度到達15%至28%時（按體積計算）將可燃。傳統上來講，用于化肥生產的氨原料以“無水氨”的形式運輸，這意味著它可以迅速溶水，形成強堿溶液，如氫氧化銨，在高濃度下也具有很高毒性。為確保公眾和船員的安全，運載氨的船舶必須遵守國際海事組織（IMO）制定的《散裝運輸液化氣體船舶構造和設備國際規范》(IGC規范)。

值得一提的是，也有一些海事工程項目評估氨作為海洋燃料的可行性。一些大型項目包括：由荷蘭船舶設計公司CJob進行的可行性研究，以及全球船舶發動機和能源系統供應商MAN ES宣布啟動耗資數百萬美金的研究開發計劃，來開發氨二沖程發動機。理想狀態是，海上和公用事業部門的研究成果可達到高潮,形成全新的物流供應鏈。使用液化石油氣運輸船舶儲存“綠色”氨，其中一部分用作船艙燃料，運輸能源給消費者。

不管各個項目的成果如何，從世界各地各種關于氨項目的數量和時間來看，很明顯，將氨用于港口和水路方式很可能將更加普遍。根據這些發展情況，公用事業及航運業的股東應密切留意其發展狀況，以決定在什么情況下這些舉措可以盈利。

朗伊爾城(Longyearbyen)是斯瓦爾巴特群島最大的城鎮，將可能會成為首批大規模使用從芬馬克郡風力發電場產生的綠色氫或氨能源的城鎮之一。

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