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近日，廣東省印發了《廣東省科技創新“十四五”規劃》，提出全面推進氫能技術開發應用，開展風光電制氫、核能知情等前沿技術規模化研究，突破氫能成本瓶頸。
氫能是促進傳統化石能源清潔高效利用、支持可再生能源規模化發展的理想工具。也是交通、工業、建筑等領域大規模深度脫碳的最佳選擇。核能是一種安全、經濟、高效的清潔能源，是應對氣候變化、實現碳達峰和碳中和的重要途徑。近年來，其綜合利用問題備受關注。業內專家指出，核能制氫可實現規模化、連續、穩定制氫，不產生溫室氣體，可滿足化工、鋼鐵等行業巨大的氫氣需求。
“2019年我國煤炭和天然氣制氫占比77.4%，目前我國制氫仍以石化原料制氫為主，無法滿足無碳排放的制氫需求。”中核能源科技有限公司市場開發部副經理王毅表示。
國家能源局印發的《關于做好可再生能源發展“十四五”規劃編制工作有關事項的通知》指出，要開展可再生能源規模化制氫示范，基礎較好的地區可重點關注能源化工基地的綠色氫替代。王毅認為，加快發展氫能產業鏈技術與裝備的綠色制氫、儲運、應用，是我國未來能源發展的重要路徑之一。
根據中國氫能聯盟的預測數據，到2050年，我國氫需求量將達到6000萬噸，其中綠色氫將達到70%。也就是說，綠色氫的產量將達到4200萬噸。王毅認為，在如此巨大的綠色氫需求下，核能制氫的發展空間巨大。
據介紹，高溫氣冷堆是我國具有自主知識產權和第四代核能特色的先進反應堆技術，具有安全性好、核心出口溫度高的特點，它被認為是最適合核能制氫的反應堆類型。
據了解，國家重大專項高溫氣冷堆核電站示范工程目前正在山東榮成開展，預計今年年底可實現并網發電。據王毅介紹，高溫氣冷堆技術現已具備產業化條件。
此前，利用核能電解水制氫也是核能制氫的技術路線之一，但由于該路線制氫效率僅為30%，不適合大規模制氫。現階段，我國高溫氣冷堆制氫技術具有良好的研發基礎，具備開展中試的技術條件。它支持熱化學循環和耦合生物質同時，制氫效率超過45%，與高溫反應器的熱量相適應，且成本較低，適合大規模制氫。
此外，耦合生物質制氫已成為近期核能制氫的新研究路徑。據介紹，以甲烷為中間體的生物質核制氫技術由三部分組成：生物質加氫制甲烷、甲烷水蒸氣重整制氫、高溫氣冷堆加熱重整反應。重整過程由三部分組成： 用于加熱的高溫氣冷反應器，優點是生物質是唯一的含碳可再生資源，以甲烷為中間體，可以解決氫的儲運問題以及生物質高分散性與核能高濃度之間的矛盾，該技術路徑有望在 2025 年實現產業化。
在碳達峰和碳中和的目標下，化工、鋼鐵等行業肩負著減碳的重任。一方面，這些行業的碳排放強度比較高，另一方面，電動化也很難實現。王毅認為，綠色氫能與這些產業結合，實現深度脫碳。他認為，以核制氫為核心的高溫氣冷堆的綜合利用，將對我國許多行業的污染和碳排放減少起到重要作用。
王毅表示，高溫氣冷堆與化工、冶金等工業行業的氫氣需求密切匹配。 制氫的目標市場將鎖定在煉鋼、煉油、煤化工等氫氣需求量較大的領域。
數據顯示，我國鋼鐵行業碳排放量占總排放量的13%-15%。按照全球平均水平，每噸鋼將產生2噸二氧化碳排放量。例如，王毅說，一臺60萬千瓦的高溫氣冷堆機組可以滿足180萬噸鋼的氫氣、電力和部分氧氣的能源需求，每年可減少二氧化碳排放約300萬噸 ，減少能源消耗約100萬噸煤炭，可以有效緩解我國碳排放壓力。
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