一些行業(yè)專(zhuān)家表示，在合適的條件下，生產(chǎn)氫氣可以為一些逐漸老化的美國核反應堆提供一個(gè)生存下去的機會(huì )，讓它們避免遭受提前退役的厄運。
雖然核能發(fā)電量占全美清潔電力的一半以上，可是許多核電站過(guò)的并不輕松，它們要與更便宜的天然氣和可再生能源發(fā)電進(jìn)行競爭。因此，核行業(yè)呼吁聯(lián)邦政府制定政策，承認核能在供應清潔能源方面的價(jià)值，為支持核能提供幫助。
核能產(chǎn)氫能夠為核反應堆們提供額外的收入來(lái)源，潛在性的有助于維持正在老化的反應堆在某些市場(chǎng)上的服役狀態(tài)。因為利用核電廠(chǎng)生產(chǎn)的電力和蒸汽來(lái)生產(chǎn)氫氣，可以使公用事業(yè)企業(yè)以輸出滿(mǎn)功率的方式運行核電站，避免在可以選擇成本更低的能源時(shí)削減核能的產(chǎn)量。
能源行業(yè)的代表和觀(guān)察員預測，核能在氫領(lǐng)域中扮演重要的潛在角色。雖然氫是一種清潔能源，但美國大部分氫燃料是利用氣電廠(chǎng)發(fā)電制造的，而后者產(chǎn)生碳排放。相比之下，核電廠(chǎng)運行時(shí)不會(huì )產(chǎn)生空氣污染或二氧化碳，它們能夠成為沒(méi)有碳排放的制氫替代品。
專(zhuān)家們認為，在未來(lái)10年，也可能到2020年代中期，這項技術(shù)在商業(yè)上會(huì )變得可行，這取決于全國各地得各種示范項目是否取得成功。
哥倫比亞大學(xué)全球能源政策中心的高級研究學(xué)者Julio Friedmann說(shuō)：“這取決于我們是否要做核能制氫，但這肯定是可行的。在物理、化學(xué)或熱力學(xué)中，沒(méi)有什么困難。有很多提議是愚不可及的。但這個(gè)不是，這是一個(gè)采用簡(jiǎn)明技術(shù)的直接明了的工程。”
然而，監管框架和市場(chǎng)動(dòng)因會(huì )最終決定核能制氫的規模增大的速度。雖然這項技術(shù)仍需要獲得成功的展示和實(shí)踐，但國家必須制定政策，鼓勵對這個(gè)領(lǐng)域的投資，簡(jiǎn)化對基礎設施建設的許可，并為生產(chǎn)的氫開(kāi)發(fā)應用市場(chǎng)。
杜蘭能源研究所副所長(cháng)Eric Smith說(shuō)：“我認為我們可以在幾年內，在現有廠(chǎng)址進(jìn)行一次擴大規模的試點(diǎn)。要保證核能制氫的商業(yè)性和競爭力，實(shí)際上還要取決于什么樣的法律監管框架。”
一些聯(lián)邦官員已經(jīng)對包括核能制氫的綠色氫氣表現出興趣。ClearPath是一個(gè)專(zhuān)注于促進(jìn)氣候保護和能源方案的非政府組織，其政策總監杰里米·哈雷爾(Jeremy Harrell)說(shuō)：“考慮到最近幾個(gè)月要出臺的法案，核能的機會(huì )可能在幾年內就會(huì )出現，用不了等幾十年。”
哈雷爾還說(shuō)：“我認為，未來(lái)會(huì )看到公共政策一致的努力試圖從整體上加速氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我認為有一些令人非常興奮的項目...我認為這些項目將取得成功的，并展示發(fā)展機會(huì )。我不認為技術(shù)馬上就可以準備好，我認為我們說(shuō)的是20世紀20年代中期......但也許在未來(lái)幾年內就行。但明顯不會(huì )還需要幾十年。”
可行性視區域而定
專(zhuān)家們津津樂(lè )道的還有核能的利用效率。核能制氫，利用反應堆生產(chǎn)的電力和蒸汽，通過(guò)高溫電解工藝，這比更常見(jiàn)的低溫電解工藝的效率更高。不過(guò)，低溫電解的工藝正在進(jìn)一步發(fā)展。
愛(ài)達荷州國家實(shí)驗室（Idaho National Laboratory）綜合能源系統負責人Shannon Bragg-Sitton說(shuō)：“研究人員正致力于“盡快的”部署核能制氫。”
Bragg-Sitton談到：“一個(gè)可能的方案是首先采用低溫電解，將其作為消納核能發(fā)電的方法。因此，我們正在與業(yè)內伙伴合作，評估這些備選方案的技術(shù)和經(jīng)濟可行性，而且已經(jīng)與行業(yè)合作完成了大量研究。”
Bragg-Sitton還說(shuō)，在一些市場(chǎng)上，反應堆可能更多地致力于生產(chǎn)氫氣，而不是生產(chǎn)能源（電力）。她預計，在10年內，會(huì )看到大規模商業(yè)化運行的核能制氫。
“核能制氫的可行性將取決于其實(shí)施的區域，因此我們要進(jìn)行區域特性分析。我們不知道，在任何地方還是在某些市場(chǎng)，核能制氫是不是一個(gè)好的經(jīng)濟解決方案。跟做任何事情一樣，我們必須評估可以在哪里實(shí)施核能制氫。”
行業(yè)看到了機遇
美國能源部（DOE）已經(jīng)通過(guò)公私伙伴關(guān)系，向幾個(gè)公司提供了數百萬(wàn)美元，這些公司正在試圖建造示范規模的設施以實(shí)現核電產(chǎn)氫。
Xcel 能源有限公司正在與DOE簽訂合同，以啟動(dòng)一個(gè)示范項目，通過(guò)高溫電解制氫。它計劃，到本世紀中葉，生產(chǎn)的電力100%沒(méi)有碳排放，作為實(shí)現這個(gè)目標的一部分，Xcel 正在尋找新的技術(shù)，對剩余的20%實(shí)現脫碳。Xcel公司負責核能戰略與創(chuàng )新的副總裁Patrick Burke說(shuō)，核能在支持增加可再生能源方面可以發(fā)揮關(guān)鍵作用，為實(shí)現100%脫碳的目標提供了新的可能。
Burke說(shuō)：“利用核能制造綠色的氫，并相比需求達到一定規模，以發(fā)揮重要意義，這個(gè)過(guò)程需要時(shí)間。我們的示范項目需要兩到三年。我估計，距離大規模生產(chǎn)綠色氫可能需要三到五年或更長(cháng)時(shí)間。”
亞利桑那州公共服務(wù)公司（ArizonaPublic ServiceCo. ）正與能源部合作，目的是在帕洛佛得（Palo Verde）核電站生產(chǎn)氫氣。該公司總經(jīng)理邁克爾·格林(Michael Green)表示，公司打算在燃氣輪機中使用氫作為燃料，來(lái)實(shí)現脫碳，從而延長(cháng)天然氣工廠(chǎng)的壽命。他說(shuō)：”至少到2040年代中期，公司注重于核能投資，未來(lái)幾十年這些投資的的最大價(jià)值將靠氫氣生產(chǎn)來(lái)創(chuàng )造。”
格林說(shuō)：“對于工業(yè)經(jīng)濟體和發(fā)達經(jīng)濟體而言，世界已經(jīng)為氫能的開(kāi)發(fā)和利用開(kāi)辟了道路。我們看到很大的希望，當然也有很大的機會(huì )，使我們能夠在獲得許可的整個(gè)壽期內，讓Palo Verde核電站保持核競爭。”
下一代核反應堆也可能在氫氣領(lǐng)域發(fā)揮作用。NuScale Power LLC專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)新的核反應堆。NuScale的營(yíng)銷(xiāo)和通信副總裁Diane Hughes說(shuō)，NuScale“對反應堆的制氫能力產(chǎn)生了濃厚的興趣。”
在一封電子郵件中，Hughes說(shuō)：“我們的商業(yè)化計劃是在2027年晚些時(shí)候做好交付模塊的準備，在這個(gè)時(shí)間范圍內，客戶(hù)（可能）希望部署NuScale工廠(chǎng)進(jìn)行制氫，這可能在10年內發(fā)生。”
核能研究所（NuclearEnergy Institute）政策制定和公共事務(wù)副總裁John Kotek說(shuō)：“在短期內，這些示范項目就可能發(fā)揮作用，協(xié)助證明核能制氫技術(shù)。”
Kotek說(shuō)：“它開(kāi)始為這種零碳排放的產(chǎn)氫技術(shù)創(chuàng )造一個(gè)市場(chǎng)，我認為這將吸引更多的投資。我們對現有工廠(chǎng)的新機會(huì )感到興奮，同時(shí)也對一些我們希望引入市場(chǎng)的新技術(shù)感到興奮。”
雖然核能發(fā)電量占全美清潔電力的一半以上，可是許多核電站過(guò)的并不輕松，它們要與更便宜的天然氣和可再生能源發(fā)電進(jìn)行競爭。因此，核行業(yè)呼吁聯(lián)邦政府制定政策，承認核能在供應清潔能源方面的價(jià)值，為支持核能提供幫助。
核能產(chǎn)氫能夠為核反應堆們提供額外的收入來(lái)源，潛在性的有助于維持正在老化的反應堆在某些市場(chǎng)上的服役狀態(tài)。因為利用核電廠(chǎng)生產(chǎn)的電力和蒸汽來(lái)生產(chǎn)氫氣，可以使公用事業(yè)企業(yè)以輸出滿(mǎn)功率的方式運行核電站，避免在可以選擇成本更低的能源時(shí)削減核能的產(chǎn)量。
能源行業(yè)的代表和觀(guān)察員預測，核能在氫領(lǐng)域中扮演重要的潛在角色。雖然氫是一種清潔能源，但美國大部分氫燃料是利用氣電廠(chǎng)發(fā)電制造的，而后者產(chǎn)生碳排放。相比之下，核電廠(chǎng)運行時(shí)不會(huì )產(chǎn)生空氣污染或二氧化碳，它們能夠成為沒(méi)有碳排放的制氫替代品。
專(zhuān)家們認為，在未來(lái)10年，也可能到2020年代中期，這項技術(shù)在商業(yè)上會(huì )變得可行，這取決于全國各地得各種示范項目是否取得成功。
哥倫比亞大學(xué)全球能源政策中心的高級研究學(xué)者Julio Friedmann說(shuō)：“這取決于我們是否要做核能制氫，但這肯定是可行的。在物理、化學(xué)或熱力學(xué)中，沒(méi)有什么困難。有很多提議是愚不可及的。但這個(gè)不是，這是一個(gè)采用簡(jiǎn)明技術(shù)的直接明了的工程。”
然而，監管框架和市場(chǎng)動(dòng)因會(huì )最終決定核能制氫的規模增大的速度。雖然這項技術(shù)仍需要獲得成功的展示和實(shí)踐，但國家必須制定政策，鼓勵對這個(gè)領(lǐng)域的投資，簡(jiǎn)化對基礎設施建設的許可，并為生產(chǎn)的氫開(kāi)發(fā)應用市場(chǎng)。
杜蘭能源研究所副所長(cháng)Eric Smith說(shuō)：“我認為我們可以在幾年內，在現有廠(chǎng)址進(jìn)行一次擴大規模的試點(diǎn)。要保證核能制氫的商業(yè)性和競爭力，實(shí)際上還要取決于什么樣的法律監管框架。”
一些聯(lián)邦官員已經(jīng)對包括核能制氫的綠色氫氣表現出興趣。ClearPath是一個(gè)專(zhuān)注于促進(jìn)氣候保護和能源方案的非政府組織，其政策總監杰里米·哈雷爾(Jeremy Harrell)說(shuō)：“考慮到最近幾個(gè)月要出臺的法案，核能的機會(huì )可能在幾年內就會(huì )出現，用不了等幾十年。”
哈雷爾還說(shuō)：“我認為，未來(lái)會(huì )看到公共政策一致的努力試圖從整體上加速氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我認為有一些令人非常興奮的項目...我認為這些項目將取得成功的，并展示發(fā)展機會(huì )。我不認為技術(shù)馬上就可以準備好，我認為我們說(shuō)的是20世紀20年代中期......但也許在未來(lái)幾年內就行。但明顯不會(huì )還需要幾十年。”
可行性視區域而定
專(zhuān)家們津津樂(lè )道的還有核能的利用效率。核能制氫，利用反應堆生產(chǎn)的電力和蒸汽，通過(guò)高溫電解工藝，這比更常見(jiàn)的低溫電解工藝的效率更高。不過(guò)，低溫電解的工藝正在進(jìn)一步發(fā)展。
愛(ài)達荷州國家實(shí)驗室（Idaho National Laboratory）綜合能源系統負責人Shannon Bragg-Sitton說(shuō)：“研究人員正致力于“盡快的”部署核能制氫。”
Bragg-Sitton談到：“一個(gè)可能的方案是首先采用低溫電解，將其作為消納核能發(fā)電的方法。因此，我們正在與業(yè)內伙伴合作，評估這些備選方案的技術(shù)和經(jīng)濟可行性，而且已經(jīng)與行業(yè)合作完成了大量研究。”
Bragg-Sitton還說(shuō)，在一些市場(chǎng)上，反應堆可能更多地致力于生產(chǎn)氫氣，而不是生產(chǎn)能源（電力）。她預計，在10年內，會(huì )看到大規模商業(yè)化運行的核能制氫。
“核能制氫的可行性將取決于其實(shí)施的區域，因此我們要進(jìn)行區域特性分析。我們不知道，在任何地方還是在某些市場(chǎng)，核能制氫是不是一個(gè)好的經(jīng)濟解決方案。跟做任何事情一樣，我們必須評估可以在哪里實(shí)施核能制氫。”
行業(yè)看到了機遇
美國能源部（DOE）已經(jīng)通過(guò)公私伙伴關(guān)系，向幾個(gè)公司提供了數百萬(wàn)美元，這些公司正在試圖建造示范規模的設施以實(shí)現核電產(chǎn)氫。
Xcel 能源有限公司正在與DOE簽訂合同，以啟動(dòng)一個(gè)示范項目，通過(guò)高溫電解制氫。它計劃，到本世紀中葉，生產(chǎn)的電力100%沒(méi)有碳排放，作為實(shí)現這個(gè)目標的一部分，Xcel 正在尋找新的技術(shù)，對剩余的20%實(shí)現脫碳。Xcel公司負責核能戰略與創(chuàng )新的副總裁Patrick Burke說(shuō)，核能在支持增加可再生能源方面可以發(fā)揮關(guān)鍵作用，為實(shí)現100%脫碳的目標提供了新的可能。
Burke說(shuō)：“利用核能制造綠色的氫，并相比需求達到一定規模，以發(fā)揮重要意義，這個(gè)過(guò)程需要時(shí)間。我們的示范項目需要兩到三年。我估計，距離大規模生產(chǎn)綠色氫可能需要三到五年或更長(cháng)時(shí)間。”
亞利桑那州公共服務(wù)公司（ArizonaPublic ServiceCo. ）正與能源部合作，目的是在帕洛佛得（Palo Verde）核電站生產(chǎn)氫氣。該公司總經(jīng)理邁克爾·格林(Michael Green)表示，公司打算在燃氣輪機中使用氫作為燃料，來(lái)實(shí)現脫碳，從而延長(cháng)天然氣工廠(chǎng)的壽命。他說(shuō)：”至少到2040年代中期，公司注重于核能投資，未來(lái)幾十年這些投資的的最大價(jià)值將靠氫氣生產(chǎn)來(lái)創(chuàng )造。”
格林說(shuō)：“對于工業(yè)經(jīng)濟體和發(fā)達經(jīng)濟體而言，世界已經(jīng)為氫能的開(kāi)發(fā)和利用開(kāi)辟了道路。我們看到很大的希望，當然也有很大的機會(huì )，使我們能夠在獲得許可的整個(gè)壽期內，讓Palo Verde核電站保持核競爭。”
下一代核反應堆也可能在氫氣領(lǐng)域發(fā)揮作用。NuScale Power LLC專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)新的核反應堆。NuScale的營(yíng)銷(xiāo)和通信副總裁Diane Hughes說(shuō)，NuScale“對反應堆的制氫能力產(chǎn)生了濃厚的興趣。”
在一封電子郵件中，Hughes說(shuō)：“我們的商業(yè)化計劃是在2027年晚些時(shí)候做好交付模塊的準備，在這個(gè)時(shí)間范圍內，客戶(hù)（可能）希望部署NuScale工廠(chǎng)進(jìn)行制氫，這可能在10年內發(fā)生。”
核能研究所（NuclearEnergy Institute）政策制定和公共事務(wù)副總裁John Kotek說(shuō)：“在短期內，這些示范項目就可能發(fā)揮作用，協(xié)助證明核能制氫技術(shù)。”
Kotek說(shuō)：“它開(kāi)始為這種零碳排放的產(chǎn)氫技術(shù)創(chuàng )造一個(gè)市場(chǎng)，我認為這將吸引更多的投資。我們對現有工廠(chǎng)的新機會(huì )感到興奮，同時(shí)也對一些我們希望引入市場(chǎng)的新技術(shù)感到興奮。”
