法国带头推动核能制氢,粉红氢能成为绿氢产业的未来吗?

能源之家 2023-02-17
1918 字丨阅读本文需 5 分钟

随着世界从化石燃料过渡,每个人都在谈论绿色氢作为一种潜在的气体和燃料替代品。但另一种替代品,即使用核能生产的粉红色氢,在很大程度上被忽视了。许多国家都希望在能源方面变得更加自给自足,现在摆在桌面上的可再生能源选择范围更广。那么,粉红氢能成为未来的主要能源之一吗?

核能制氢潜力巨大

除了蓝氢和绿氢,另一种引人注目的是粉氢。和绿氢一样,粉氢生产过程也包括电解,但有一个关键的区别:粉氢生产使用核能。

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,粉红色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。

罗斯曼说:“分解水会得到氢和氧,但分解水需要能量,粉氢就利用核能的能量来分解水。因为水中没有碳,而且核能也是低碳的,所以整个过程不产生二氧化碳。”罗斯曼指出,除了电解,核能还可以通过热化学循环制氢。她解释到,热化学循环利用高温将水分解成氧和氢。

目前,粉氢已经有了一些潜在的重要支持者,其中包括法国电力能源公司(EDF Energy),该公司提出了在Sizewell C核电站生产氢气的想法,该核电站计划在英国建造,容量为3.2千兆瓦。该公司表示:“在Sizewell C核电站,我们正在探索如何以多种方式生产和使用氢气,首先,使用氢气可以帮助降低电站建设期间的排放量。其次,一旦Sizewell C核电站投入运营,我们希望利用核电站产生的部分热量(以及电力)来更有效地制造氢气。”

作为跨国企业法国电力集团旗下公司,EDF Energy在发给CNBC的一份声明中表示:“核能制造的氢气可以在能源转型中发挥重要作用。但该公司也承认,该行业及其发展面临着挑战。氢目前是一种相对昂贵的燃料,无论是利用可再生能源还是核能制氢,降低生产成本都是低碳电解氢面临的关键性挑战。”

该行业发展需要政策支持,鼓励企业投资早期制氢项目,并鼓励用户从化石燃料转向低碳氢。发展低碳氢市场将带来规模经济效应并掀起“边做边学”的热潮,有助于降低制氢成本。

法国力挺核能制氢

近日,法国联合其他八个欧盟成员国向欧盟委员会致信称,基于当前欧盟制定的“科技中立”主张和“欧盟各成员国自行决定能源结构”的原则,欧盟应修改当前的可再生能源分类规则,将利用核能制得的氢气纳入低碳燃料的分类中。

综合多家外媒报道,此次向欧盟委员会联合致信的国家包括法国、罗马尼亚、保加利亚、波兰、斯洛文尼亚、克罗地亚、斯洛伐克、匈牙利和捷克九国。上述联合信件的内容显示,当前欧盟制定的《可再生能源指南》仅提到将大力开发风光等可再生能源制氢,没有将核能制氢纳入考虑范畴。为达成欧盟制定的交通行业和工业的氢燃料发展目标,低碳氢气的发展路程中不应有“任何推迟举措以及不必要的限制”。这些欧盟成员国建议欧盟委员会尽快修正目前的《可再生能源指南》,制定氢燃料发展目标,将包括核能制氢在内的其他低碳氢气置于同等发展地位。

对于核能制氢的重要性,联合信件做出了如下解释:一方面,要达成既定的气候目标,欧盟需要大量的新型燃料和低碳能源,低碳排的氢气正是其中的重要组成部分。如果持续对低碳氢气发展设置障碍,欧盟不仅可能无法达成气候目标,更可能阻碍经济增长。另一方面,核能制氢将提高欧盟氢能产业在国际社会上的竞争力。联合信件进一步表示,风电、光伏等可再生能源电力存在间歇性的特性,可能会影响到低碳氢气的生产速度。同时,美国政府已出台了《通胀削减法案》以吸引跨国公司、推动低碳产业落地,而目前欧盟氢能产业仍在发展初期,要提高欧盟氢能产业在全球的竞争力,避免企业纷纷转向美国投资,就不能“限制氢能经济的发展速度”。

一直以来,欧盟多国对于是否要将核能制氢纳入“低碳氢气”分类的争论不断。业界认为,在法国的强烈呼吁下,欧盟有可能对当前能源发展规划进行修订,核能制氢产业的春天或将到来。

市场潜力有待挖掘

截至目前,欧洲已有多国开始积极规划核能制氢项目。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。

法国电力公司也多次对核能制氢项目表示支持。据了解,该公司在英国运营的Sizewell C核电项目已经开始探索制氢路径,不仅将利用核能制氢探索降低电站建设运营过程中碳排放的方法,还可能利用核能发电产生的余热提高制氢效率。法国电力公司表示,低碳氢气市场扩张将带来经济规模效应,不断学习实践的过程有望降低氢气的生产成本。

据了解,去年6月,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。

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。

文章来源: ​能源舆情,中国能源报,中国核电网

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