美國(guó)首個(gè)核能制氫示范堆開(kāi)始運(yùn)行功率1兆瓦氫能汽車未來(lái)有望

美國(guó)首個(gè)核能制氫示范堆開(kāi)始運(yùn)行功率1兆瓦氫能汽車未來(lái)有望,

上海氫能產(chǎn)業(yè),中聯(lián)氫能產(chǎn)業(yè),中日氫能產(chǎn)業(yè)　　據(jù)世界核能網(wǎng)消息，位于美國(guó)五大湖區(qū)的九英里峰核電站，迎來(lái)美國(guó)首個(gè)1兆瓦核能制氫示范堆的運(yùn)行。

　　美國(guó)能源部（DOE）部長(zhǎng)Kathryn Huff評(píng)論道：這一成就明確表明，美國(guó)現(xiàn)有的反應(yīng)堆機(jī)組現(xiàn)在就能生產(chǎn)清潔的氫氣。他們的最終目標(biāo)要是將氫氣的生產(chǎn)成本降低到1美元/千克。

　　1.蒸汽重整法：技術(shù)最成熟。利用甲烷等碳?xì)浠衔锱c高溫蒸汽反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳。

　　2.部分氧化法：利用原油、重油等液體在高溫蒸汽中部分氧化，得到氫氣，同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳。

　　3.煤炭氣化法：將煤在高溫下熱解，產(chǎn)生合成氣，再通過(guò)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，將合成氣轉(zhuǎn)化為氫氣。

　　過(guò)程中利用碳捕集、利用與封存（CCUS）等技術(shù)捕獲溫室氣體的，稱作藍(lán)氫；

　　就是用核能發(fā)出的電給電解水裝置供電，水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，分解成氫氣和氧氣。這種方法的制氫效率不高，一般在30%左右。不過(guò)，據(jù)說(shuō)美國(guó)開(kāi)發(fā)了一種SPE方法，能將效率提高到90%。

　　將「核反應(yīng)堆」與「熱化學(xué)循環(huán)制氫裝置」耦合，直接利用核反應(yīng)堆發(fā)出的熱能，使水在800℃-1000℃下催化分解成氫氣和氧氣。

　　因?yàn)闇囟纫_(dá)到800℃-1000℃，所以「高溫氣冷堆」就成了最好的選擇——出口溫度為850℃至1000℃。高溫氣冷堆屬于第四代核電技術(shù)，在核能制氫領(lǐng)域，商業(yè)前景廣闊。

　　催化熱分解方式中，以硫碘循環(huán)最具應(yīng)用前景。硫循環(huán)分離出氧氣，碘循環(huán)分離出氫氣，最后總的效果是：水分解成了氫氣和氧氣。

　　相比起核電制氫，核熱制氫的效率能夠達(dá)到50%。要是核電制氫和核熱制氫兩種技術(shù)相結(jié)合，效率更是能達(dá)到60%。

　　而一年前，即2001年，我國(guó)清華大學(xué)已經(jīng)建成10兆瓦高溫氣冷實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆。

　　2021年，全球首座高溫氣冷堆核電站——山東榮成石島灣核電站高溫氣冷堆示范工程建成，已具備核能制氫條件。這也是全球首座第四代核電站。

　　據(jù)世界核能網(wǎng)消息，美國(guó)能源部（DOE）給九英里峰核電站的資助資金只有580萬(wàn)美元（約4000萬(wàn)人民幣）。

　　對(duì)比一下法國(guó)，法國(guó)麥克菲公司要建一座制氫廠，法國(guó)政府直接資助1.14億歐元(約84億人民幣)。這還不算完，沒(méi)過(guò)多久，歐盟委員會(huì)也慷慨解囊，送來(lái)資金支持。去年法國(guó)電力公司啟動(dòng)一項(xiàng)核能制氫項(xiàng)目，投資達(dá)到20~30億歐元（約147億~220億人民幣）。

　　當(dāng)然，美國(guó)能源部（DOE）并不是只支持這一個(gè)核能制氫項(xiàng)目，還有另外三個(gè)，分別是：戴維斯-貝瑟核電站、普雷里島核電站和帕洛弗迪核電站。四個(gè)核電站各自負(fù)責(zé)驗(yàn)證一種核能制氫技術(shù)。

　　九英里峰核電站核能制氫師范項(xiàng)目是最先完成的，目前每天可以生產(chǎn)氫氣560千克，只夠滿足核電站現(xiàn)場(chǎng)的冷卻需求。不過(guò)總算是一個(gè)進(jìn)步。

　　總的來(lái)說(shuō)，世界各國(guó)紛紛開(kāi)始重視核能制氫技術(shù)。前面提到了美國(guó)、法國(guó)、中國(guó)。俄羅斯作為核電大國(guó)，也在《2035年能源戰(zhàn)略》中提出了富有雄心的核能制氫計(jì)劃。

　　傳統(tǒng)的燃油車日漸式微，新能源車爭(zhēng)相崛起。未來(lái)的汽車是什么樣，以什么作為能源？誰(shuí)也說(shuō)不準(zhǔn)。

　　各個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略決策就像是押寶。押對(duì)了，便能享受工業(yè)革命的紅利；壓錯(cuò)了，就只能被時(shí)代所拋棄。

　　押氫能的國(guó)家有日本、新加坡、加拿大等。壓電能的國(guó)家有中國(guó)、美國(guó)等。事實(shí)上，中國(guó)、美國(guó)因?yàn)轶w量大，所以是兩邊押寶，既押電能，又押氫能。

　　如果核能制氫實(shí)現(xiàn)商業(yè)化、市場(chǎng)化，那么這種情況必將發(fā)生改變。氫能汽車產(chǎn)業(yè)也將迅速崛起。

　　氫能汽車的優(yōu)勢(shì)很明顯，加氫時(shí)長(zhǎng)優(yōu)于電車充電，氫能熱值高于傳統(tǒng)燃油，重量輕、對(duì)環(huán)境友好，儲(chǔ)量豐富。是未來(lái)汽車最好的能源選擇。

　　至于核能，它既發(fā)電，又制氫，不管你是電動(dòng)車，還是氫能車，都是它的下游用戶。隨著低碳轉(zhuǎn)型的逐步深入，化石能源終將退出世界能源舞臺(tái)，到那時(shí)，核能才是終極能源。

       轉(zhuǎn)載在中國(guó)氫能網(wǎng)，原文地址：美國(guó)首個(gè)核能制氫示范堆開(kāi)始運(yùn)行功率1兆瓦氫能汽車未來(lái)有望-氫能產(chǎn)業(yè)-中國(guó)氫能網(wǎng) (zgqnw.cn)