Page 275 - 智库丛书第五卷
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等技术逐渐成熟应用,包括核能制氢在内的核能综合利用将成为构建清洁低碳能
源体系的重要环节。
1.2 推进高效低碳制氢产业发展的需要
目前,工业氢的生产过程并不低碳,全球超过 95% 的工业氢采用蒸汽甲烷重
整工艺(SMR)制备,成本较低,但制氢生成的一氧化碳会进行水煤气反应生成
额外的二氧化碳。采用核能进行甲烷热分解(TDM)制氢,通过催化剂作用在
500 ~ 700 ℃的范围内甲烷即可发生热解,过程中产生的碳是纯固体碳或炭黑,较
易捕捉,热解所需的高温可由核电厂直接提供,不需要将热能转换为电能产生能量
损失。这种方式制氢的能量需求极低,仅相当于水电解的 1/8,而产生的氢能比低
温电解水高出几倍,成本可以与 SMR 竞争。随着核能制氢技术的不断成熟,核能
制氢可能成为大规模且高效发展清洁氢经济重要途径。
1.3 提升核能行业市场竞争力的有效途径
核电厂开启后关停成本很高,一般开启后都是需要连续工作 1 ~ 1.5 年才关
停做一次检修。因此,当核电厂运作碰到用电低峰期时,核电厂产生的电力就是属
于没有办法消纳和存储的电力。以中核集团为例,仅 2018 年中核集团弃电量就约
有 100 亿度,若用于电解水制氢,可生产氢气 20 亿立方米(标准状态),约为 17.8
万吨。利用弃电制氢能够为核电产业提供额外的产出,有助于维持正在老化的反
应堆在市场上的服役状态,避免在可以选择成本更低的能源时削减核能的产量。
2 核能制氢发展现状
2.1 核能制低碳氢途径
核能制氢是指将核反应堆技术与先进制氢工艺耦合进行制氢,不同的堆型可
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