发电约占全球温室气体排放的三分之一。日本最大的电力生产商Jera公司在去年10月宣布希望到2050年实现碳中和，但不是完全依靠可再生能源。这一表述甚至让一些能源专家感到惊讶，许多人怀疑这是否真有可能实现。
该公司在2019财年排放了1.39亿吨二氧化碳，占日本近10%的排放量。该公司决心通过使用氨和氢来引领世界从化石燃料向碳中和大胆转型。氨和氢与石油和天然气等燃料不同，它们在燃烧时不会产生二氧化碳。
虽然欧洲的电力生产商计划加强太阳能和风能，以满足欧盟到2050年的绝大部分碳中和目标，但日本有限的平地和陡峭的海岸，以及面临频繁的地震和台风问题，相对来说，仅仅依靠太阳能和风能来实现碳中和更加困难。
考虑到这一点，为母公司——东京电力公司和中部电力公司发电的Jera公司设想全面转向用可再生能源生产的或使用二氧化碳减排技术生产的氨和氢。
“自2015年公司成立以来，我们一直在全球范围内积极行动，作为提供日本三分之一电力的大型电力供应商，我们必须在应对全球变暖方面发挥积极作用，”Jera总裁小野田聪最近接受采访时说。“尽管我们尽了最大努力，但仅靠可再生能源很难实现稳定的电力供应。氢气的使用带来了一些挑战。因此，作为第一步，我们希望在燃煤电厂中燃烧氨气。”
鉴于氢气像天然气一样瞬间燃烧，而氨气则可以像煤一样长期缓慢燃烧，Jera公司计划在燃煤电厂将氨气与煤混合，在液化天然气电厂将氢气与天然气混合，直到能够采购到足够的数量的氨和氢气。
Jera认为，从中期来看，氨气比氢气更可行，因为它比氢气更容易运输，而且便宜得多，因为运输氢气必须将其冷却到零下250摄氏度，并且需要使用专门的油轮。而氨，大部分被用作化肥，仅需要一小部分电力就可以使其液化，并且氨也经常被用于发电厂，用来减少氮氧化物的排放。
“总的来说，我们认为建立整个氨气供应链的成本可能会低得多。到2030-2040年，对于未来使用包含氢气的混合燃料发电的燃气电厂，通过热裂解将进口的氨转化为氢气的成本可能会低于直接进口氢气。“
一旦Jera公司收到政府新能源和工业技术发展组织（NEDO）的拨款，一个为期四年的在燃煤电厂中混合氨的试点项目就将正式开始。
在爱知县碧南市的燃煤电厂安装了特殊的管道、反应罐体和燃烧器后，该公司计划在2024年和2025年将氨与煤混合发电。这将是世界上首个此类实验。
该公司计划在其碧南市的1千兆瓦燃煤机组中进行试点，计划先实现用20%的氨进行掺烧。在技术上，这并不像创建大量氨的供应链那样会成为一个大问题。
计划进行示范实验的爱知县碧南市碧南火力发电厂
如果该项目成功，每年将需要50万吨氨，这大约是日本每年总消费量的一半。2019年这一数字为108万吨，其中21.7%从印度尼西亚和马来西亚进口。
如果日本所有的燃煤电厂都开始混合使用液氨，那么对供应的需求将大大增加。商务部计算过，如果该国所有燃煤电厂的氨气掺烧率为20%，日本每年将需要2000万吨氨气。这相当于全球2亿吨氨产量的10%，而其中只有约10%用于出口。
Jera公司雄心勃勃的碳中和挑战被证明是及时的，它在10月初宣布其碳中和目标，比首相菅义伟承诺的在本世纪中叶实现碳中和的目标早两周。自那时起，Jera公司的无碳目标已被日本所有其他主要公用事业公司所采纳，如关西电力公司（KansaiElectricPowerCo.）。
三菱——日联摩根士丹利证券公司的高级分析师小野丽治虽然称赞Jera公司利用氨来减少碳足迹的努力是该行业唯一的此类项目，但也承认这些目标极难实现。
小野丽治说：“我想说的是，如果使用生产过程不造成二氧化碳排放的氢气和氨气作为原料发电，到2050年，盈利能力可能不到10%。现在不可能买到这种生产过程不产生二氧化碳的氨和氢，也没有相应的供应链。而且，即使建立供应链在技术上变得可行，我也不知道是否能以足够低的成本做到这一点。”
为了确保氨的供应，Jera公司在2月份与马来西亚国有石油公司Petronas签署了一份谅解备忘录。小野田说，除了Petronas，该公司还将寻求其他选择。
商务部的计算表明，用100%的氨气发电的成本是每千瓦时23.5日元，而通过燃烧100%的氢气发电的成本是每千瓦时97.3日元。与此相比，2019年企业太阳能电池板发电的平均成本为13.1日元。小野田说，该公司将考虑在未来以高价出售环保电力。
“例如，欧洲对在欧元区内销售的不产生二氧化碳的电力的公司不征收关税。我们也有可能对无碳电力制订更高的价格，但是否能在结构上做到这一点是一个巨大挑战。”
据日本经济产业省称，日本所有燃煤电厂改用100%的氨燃料，每年将需要1亿吨氨，但可以将能源部门的年度二氧化碳排放量减少一半，至2亿吨左右。
下一代燃料巨大的商业机会已经引起了许多公司的兴趣，如丸红公司、IHI公司和澳大利亚的伍德赛德能源有限公司，他们与Jera公司合作进行了NEDO资助的关于氨的共同燃烧和利用大型氨生产设施建立供应链的可行性研究。
“有许多挑战，但为了降低成本，我们希望探索不同的选择，”小野田说。“如果我们能够创建一个所有行业都能合作的结构，并使用氨和氢气作为燃料，那么成本就会便宜很多。”