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大规模制氢方法首选——核能制氢

大规模制氢方法首选——核能制氢

  • 分类：行业资讯
  • 宣布时间：2021-12-20
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大规模制氢方法首选——核能制氢

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近期 ，美国能源部（DOE）宣布投入2000万美元 ，支持亚利桑那州的核能制氢树模项目 ，使清洁氢能成为核电站除发电以外的主要经济产品 ，助力在未来10年之内实现DOE“氢能攻关”科技化的制氢本钱目的（1美元/千克）。
 
业界普遍以为 ，核能制氢才是大规模制氢方法的首选。然而这种制氢方法似乎希望的十分缓慢。
 
核能是低碳、高效的一次能源 ，其使用的铀资源可循环再使用。经由半个多世纪的生长 ，人们已经掌握了日益先进、一直成熟的核能手艺 ，成为目今人类大规模工业制氢的最佳选择。核能制氢是将核反应堆与先进制氢工艺耦合 ，举行氢的大规模生产。核能制氢具有不爆发温室气体、以水为质料、高效率、大规模等优点 ，是未来氢气大规模供应的主要解决计划。
 
核能制氢原理
 
核能制氢就是使用核反应堆爆发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；同时镌汰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 ，包括以水为质料经电解、热化学循环、高温蒸汽电解制氢 ，以硫化氢为质料裂解制氢 ，以自然气、煤、生物质为质料的热解制氢等。以水质料时 ，整个制氢工艺历程都不爆发CO? ，基本可以消除温室气体排放；以其他质料制氢时只能镌汰碳排放。另外 ，使用核电电解水只是核能发电与古板电解的简朴团结 ，仍属于核能发电领域 ，一样平常不视为真正意义上的核能制氢手艺。因此 ，以水为质料、所有或部分使用核热的热化学循环和高温蒸汽电解被以为是代表未来生长偏向的核能制氢手艺。
 

核能到氢能的转化途径

 
我国的核能制氢项目起步于“十一五” ，研究了当初的主流工艺热化学循环和高温蒸汽电解制氢 ，并举行了起源运行试验。在“十二五”时代 ，设立了国家科技重大专项“先进压水堆与高温气冷堆核电站” ，目的是掌握碘硫循环和高温蒸汽电解的工艺要害手艺。
 
清华大学核能与新能源手艺研究院（INET）在国家“863”妄想支持下 ，于2001年建成了10MW高温气冷实验反应堆（HTR-10） ，2003年抵达满功率运行。
 
2019年1月15日 ，中核集团、清华大学、中国宝武三方签署《核能-制氢-冶金耦合手艺战略相助框架协议》 ，三方将资源共享 ，配合打造天下领先的核冶金工业同盟。现在中核集团的依托《框架协议》开展核能制氢冶金手艺研发 ，对海内外氢能工业链各环节举行调研 ，剖析氢能工业宏观结构、手艺生长、经济本钱等因素后明确氢能工业链的主要切入点 ，完成工业结构顶层设计。中核集团远期的目的是在2030年后 ，使用已成熟的核能制氢和弃电制氢为工业源头 ，开拓储氢、运氢、氢燃料电池中下游工业。
 
今年9月 ，高温气冷堆碳中和制氢工业手艺同盟在清华大学建设。该同盟的建设 ，其目的在于推动高温气冷堆制氢手艺和工业生长 ，攻克要害焦点手艺问题 ，打造天下一流产学研用团结的新型协同攻关团结体。
 
据相识 ，该同盟作为一个科技、工业、金融相协同的立异团结体 ，由清华大学、中国核工业集团有限公司、中国华能集团有限公司、中国宝武钢铁集团有限公司、中国中信集团有限公司五方团结提倡建设。
 
同盟以我国先进的高温气冷堆手艺为基础 ，通过超高温气冷堆制氢的研发 ，开发氢冶炼、氢化工等应用手艺 ，将高温气冷堆手艺与钢铁冶炼、化工等详细应用场景相团结 ，打造工业规模树模项目 ，并在海内外开展工业化推广 ，起劲实现相关行业的二氧化碳极低排放。
 
现在国际上各大蓬勃国家都在起劲的举行核能制氢项目的研究与开展 ，力争早日迈入氢能经济社会。国正在起劲推动核能制氢手艺的生长 ，并已进入商业树模阶段。我国在国家科技重大专项“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”支持下 ，高温堆制氢要害手艺研究已取得优异希望 ，处于天下领先职位。在生长核氢战略中 ，需要政府加大政策支持和投入包管力度 ，尽快落实建设60万千瓦高温气冷堆核能工程；鼎力大举生长和引进核能制氢人才和研发企业 ，提高专业研发能力 ，扩大工业规模。
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