1兆瓦！美国首个核能制氢示范堆开始运行

文章来源：中核智库、中国能源报、远瞻智库

据世界核能网消息，位于美国五大湖区的九英里峰核电站，迎来美国首个1兆瓦核能制氢示范堆的运行。

图源中核智库

据报道，美国联合能源公司（Constellation）在九英里峰核电厂建设的一座1250千瓦低温电解制氢设施（质子交换膜电解槽）已于近日启动运行。该设施是美国首座1000千瓦规模核电清洁制氢示范设施，每天可生产560千克氢气。

九英里峰核电厂拥有两座装机容量分别为61.3万千瓦和127.7万千瓦的沸水堆，该电厂核能制氢项目是2022年获得美国能源部支持的4座核电厂制氢示范项目之一，其他3座分别为戴维斯-贝瑟核电厂、普雷里岛核电厂和帕洛弗迪核电厂。联合能源公司还计划与NYSERDA公司合作，在这座核能制氢设施附近建设一座氢燃料电池设施，于2025年开始向电网供电。

美国能源部（DOE）部长Kathryn Huff评论道：这一成就明确表明，美国现有的反应堆机组现在就能生产清洁的氢气。他们的最终目标要是将氢气的生产成本降低到1美元/千克。

核能是一种低碳、高效的一次能源，其铀资源可以循环利用。经过半个多世纪的发展，人们掌握了日益先进和成熟的核能技术，成为人类大规模工业制氢的最佳选择。核能制氢是通过将核反应堆与先进的制氢工艺相结合来大规模生产氢气。核能制氢具有不产生温室气体、以水为原料、效率高、规模大的优点，是未来大量氢气供应的重要解决方案。

核能用于制氢的主要好处包括降低生产成本和减少排放。对于粉红氢生产，将利用核能发电来电解水。虽然绿色氢是使用可再生能源以20%至40%的容量系数生产的，但粉红色氢将以90%的容量系数使用核能，从而降低成本。此外，粉红氢的碳足迹被认为与使用可再生能源的绿色氢的碳足迹相似。

当前，美俄日韩等核电大国均已启动本国的核能制氢工程：

俄罗斯计划在 2033 年前推出俄罗斯首座制氢核站，2036 年前投入工业运行，进行高温气冷堆核能制氢。

美国采取“碘硫循环+SOEC”的制氢路线，在实验室高温模拟环境下通过加入催化剂降低碘硫循环核心步骤“硫酸分解” 反应所需高温；SOEC 路线计划与现有的三代核电堆匹配推进商业化进程。

韩国斗山集团在2022年1月，启动压水堆高温蒸汽匹配“SOEC” 制氢项目。

日本三菱重工宣布在 2022 年内启动高温气冷堆匹配“碘硫循环+SOEC”制氢的验证实验，计划2030年-2035年达到实用化。

此外，2021年，法国政府就曾提出到2030年成为绿氢生产大国的目标，计划投资至少300亿欧元重塑本土工业，不仅要大量利用核能制氢，还要加大小型核反应堆的投资力度，扩大低碳氢气产量。英国政府此前提出的“下一代核电反应堆”计划也表示将利用核电制备低碳氢气。

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国际原子能机构指出，氢能将在实现气候目标方面发挥核心作用，同时有助于确保可靠的清洁能源供应，全球迫切需要通过核能和可再生能源转向清洁氢能的生产。为此，该机构希望决策者、设计者、项目经理和营运者聚集在一起，分享国家战略和技术的最新进展，并跟进核能制氢的不同技术路线。

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编辑：戴戴

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