欧盟将允许核能制氢，“粉红氢”也要来了？
文章来源：能见、全球氢能，封面图源中国核电网
工业界根据氢能的技术路线和碳排放情况而进行的命名方式，一般用颜色来区分，绿氢、蓝氢、灰氢是我们目前所了解的颜色氢里最为熟悉的，还有粉红氢、黄氢、棕氢、白氢等。
所谓粉红氢，是使用核能生产的，也使其不含碳，但由于核能被归类为不可再生能源，在技术上不是绿色的，所以一直不被关注。
2月初，有媒体报道，法国正在推动一项运动，要求欧盟在其可再生能源规则中承认核能产生的低碳氢。
日前，欧盟委员会通过两项授权法案，公布了可再生氢气的详细规则，被称为欧洲氢能行业的里程碑时刻。该法案旨在激励投资者和行业从化石燃料生产氢转向由可再生电力生产氢。
其中一项法案规定，包括氢气在内的非有机来源的可再生燃料(RFNBOs)只能在可再生能源资产发电的时间内由额外的可再生能源发电厂生产，并且只能在可再生能源资产所在的地区生产。
第二法案提供了计算RFNBOs生命周期温室气体(GHG)排放的方法，考虑了上游排放，从电网获取电力、处理和运输时的相关排放。
当所使用的电力的排放强度低于18g C02e/MJ时，氢也将被视为可再生能源。从电网中获取的电力可以被认为是完全可再生的，这意味着欧盟允许核能系统中生产的部分氢气计入其可再生能源目标。
不过，欧盟委员会补充说，这些法案将被转交给欧洲议会和理事会，他们有2个月的时间来审核并决定是否通过。
什么是核能制氢？
业界普遍认为，核能制氢才是大规模制氢方式的首选，然而这种制氢方式似乎进展的十分缓慢。那么，什么是核能制氢呢？
核能制氢，即将核反应堆与先进制氢工艺耦合，进行氢的大规模生产。核能制氢具有不产生温室气体、以水为原料、高效率、大规模等优点，是未来氢气大规模供应的重要解决方案。据IAEA测算，一座250MW小堆利用核反应高温制氢日产量达到50吨。
核能制氢原理就是利用核反应堆产生的热作为制氢的能源，通过选择合适的工艺，实现高效、大规模的制氢；同时减少甚至消除温室气体的排放。核能制氢原理示意如图所示。
核能制氢原理示意图
核能到氢能的转化途径较多，包括以水为原料经电解、热化学循环、高温蒸汽电解制氢，以硫化氢为原料裂解制氢，以天然气、煤、生物质为原料的热解制氢等。以水原料时，整个制氢工艺过程都不产生CO₂，基本可以消除温室气体排放；以其他原料制氢时只能减少碳排放。另外，利用核电电解水只是核能发电与传统电解的简单联合，仍属于核能发电领域，一般不视为真正意义上的核能制氢技术。因此，以水为原料、全部或部分利用核热的热化学循环和高温蒸汽电解被认为是代表未来发展方向的核能制氢技术。
核能到氢能的转化途径示意图
目前核能制氢主要有电解水制氢和热化学制氢两种方式，核反应堆分别为上述两种方式制氢提供电能和热能。
电解水制氢是利用核能发电，再通过电解水装置将水分解成氢气。电解水制氢是一种较为直接的氢气制取方法，但该方法产氢效率（55%～60%）较低，即便采用最先进的美国SPE电解水技术，将电解效率提升为90%。但由于目前大多数核电站的热电转换效率仅为35%左右，因此核能电解水制氢最终的总效率仅为30%。
热化学制氢是基于热化学循环，将核反应堆与热化学循环制氢装置耦合，以核反应堆提供的高温作为热源，使水在800℃至1000℃下催化热分解，从而制取氢和氧。与电解水制氢相比，热化学制氢的效率较高，总效率预期可达50%以上，成本较低。
核能制氢为何“突然”热了？
回溯过往，核电站泄漏后的严重后果让各国都将此前加快核电站建设的计划搁置下来，并开始逐步降低核电站的使用。但在去年，核电再次崛起。
一方面，俄乌冲突引发全能源供应链格局发生改变，也让不少“弃核派”相继松口，通过重启核电来尽可能地降低传统能源的总需求。
另一方面，氢是欧洲重工业脱碳计划的核心。核电的崛起，也让欧洲国家提升了对核能制氢的认可。
去年，经合组织核能机构（NEA）的一份题为《核电在氢经济中的作用：成本和竞争力》的分析得出结论，鉴于当前天然气价格波动和总体政策野心，如果采取适当的举措，氢经济中核电的前景将是一个重大机遇。
NEA提到，在中期内，应增加提高氢气生产效率的研究和开发，因为“甲烷热解或水热化学循环，可能与第四代反应堆技术相结合，是有希望的低碳选择，可以降低氢气生产的一次能源需求” 。
据了解，核能用于制氢的主要好处包括降低生产成本和减少排放。虽然绿氢是使用可再生能源以20%至40%的容量因数生产的，但粉红氢将以90%的容量因数使用核能，从而降低成本。
NEA的中心结论是，核能可以以具有竞争力的成本大规模生产低碳氢。
此外 ，国际原子能机构提出了针对核能制氢制定商业部署路线图的计划，在业界看来，核能制氢相关工业基地和供应链的建设已蓄势待发。
当前，国际上各大发达国家都在积极的进行核能制氢项目的研究与开展，力图早日迈入氢能经济社会。我国正在积极推动核能制氢技术的发展，并已进入商业示范阶段。
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以水为原料的核能制氢，不仅能实现制氢过程的无碳排放，还能拓展核能的利用方式，提高核电厂的经济竞争力，并为核电厂与可再生能源的和谐发展创造条件，地球上可供开发的核燃料资源、可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。核能制氢将二者结合，是为可持续发展以及氢能经济开辟道路，推动形成绿色发展和生活方式，在当前形势下，具有广阔的应用前景，也就是说，核能制氢可能是清洁能源未来的重要组成部分。
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编辑：戴戴
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