核能制氫或可讓美國核電“活下去”

　　一些行業專家表示，在合適的條件下，生產氫氣可以為一些逐漸老化的美國核反應堆提供一個生存下去的機會，讓它們避免遭受提前退役的厄運。

　　雖然核能發電量占全美清潔電力的一半以上，可是許多核電站過的并不輕松，它們要與更便宜的天然氣和可再生能源發電進行競爭。因此，核行業呼吁聯邦政府制定政策，承認核能在供應清潔能源方面的價值，為支持核能提供幫助。

　　核能產氫能夠為核反應堆們提供額外的收入來源，潛在性的有助于維持正在老化的反應堆在某些市場上的服役狀態。因為利用核電廠生產的電力和蒸汽來生產氫氣，可以使公用事業企業以輸出滿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削減核能的產量。

　　能源行業的代表和觀察員預測，核能在氫領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發電制造的，而后者產生碳排放。相比之下，核電廠運行時不會產生空氣污染或二氧化碳，它們能夠成為沒有碳排放的制氫替代品。

　　專家們認為，在未來10年，也可能到2020年代中期，這項技術在商業上會變得可行，這取決于全國各地得各種示范項目是否取得成功。

　　哥倫比亞大學全球能源政策中心的高級研究學者Julio Friedmann說：“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、化學或熱力學中，沒有什么困難。有很多提議是愚不可及的。但這個不是，這是一個采用簡明技術的直接明了的工程。”

　　然而，監管框架和市場動因會最終決定核能制氫的規模增大的速度。雖然這項技術仍需要獲得成功的展示和實踐，但國家必須制定政策，鼓勵對這個領域的投資，簡化對基礎設施建設的許可，并為生產的氫開發應用市場。

　　杜蘭能源研究所副所長Eric Smith說：“我認為我們可以在幾年內，在現有廠址進行一次擴大規模的試點。要保證核能制氫的商業性和競爭力，實際上還要取決于什么樣的法律監管框架。”

　　一些聯邦官員已經對包括核能制氫的綠色氫氣表現出興趣。ClearPath是一個專注于促進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：“考慮到最近幾個月要出臺的法案，核能的機會可能在幾年內就會出現，用不了等幾十年。”

　　哈雷爾還說：“我認為，未來會看到公共政策一致的努力試圖從整體上加速氫產業發展。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，并展示發展機會。我不認為技術馬上就可以準備好，我認為我們說的是20世紀20年代中期......但也許在未來幾年內就行。但明顯不會還需要幾十年。”

　　可行性視區域而定

　　專家們津津樂道的還有核能的利用效率。核能制氫，利用反應堆生產的電力和蒸汽，通過高溫電解工藝，這比更常見的低溫電解工藝的效率更高。不過，低溫電解的工藝正在進一步發展。

　　愛達荷州國家實驗室(Idaho National Laboratory)綜合能源系統負責人Shannon Bragg-Sitton說：“研究人員正致力于“盡快的”部署核能制氫。”

　　Bragg-Sitton談到：“一個可能的方案是首先采用低溫電解，將其作為消納核能發電的方法。因此，我們正在與業內伙伴合作，評估這些備選方案的技術和經濟可行性，而且已經與行業合作完成了大量研究。”

　　Bragg-Sitton還說，在一些市場上，反應堆可能更多地致力于生產氫氣，而不是生產能源(電力)。她預計，在10年內，會看到大規模商業化運行的核能制氫。

　　“核能制氫的可行性將取決于其實施的區域，因此我們要進行區域特性分析。我們不知道，在任何地方還是在某些市場，核能制氫是不是一個好的經濟解決方案。跟做任何事情一樣，我們必須評估可以在哪里實施核能制氫。”

　　行業看到了機遇

　　美國能源部(DOE)已經通過公私伙伴關系，向幾個公司提供了數百萬美元，這些公司正在試圖建造示范規模的設施以實現核電產氫。

　　Xcel 能源有限公司正在與DOE簽訂合同，以啟動一個示范項目，通過高溫電解制氫。它計劃，到本世紀中葉，生產的電力100%沒有碳排放，作為實現這個目標的一部分，Xcel 正在尋找新的技術，對剩余的20%實現脫碳。Xcel公司負責核能戰略與創新的副總裁Patrick Burke說，核能在支持增加可再生能源方面可以發揮關鍵作用，為實現100%脫碳的目標提供了新的可能。

　　Burke說：“利用核能制造綠色的氫，并相比需求達到一定規模，以發揮重要意義，這個過程需要時間。我們的示范項目需要兩到三年。我估計，距離大規模生產綠色氫可能需要三到五年或更長時間。”

　　亞利桑那州公共服務公司(ArizonaPublic ServiceCo. )正與能源部合作，目的是在帕洛佛得(Palo Verde)核電站生產氫氣。該公司總經理邁克爾·格林(Michael Green)表示，公司打算在燃氣輪機中使用氫作為燃料，來實現脫碳，從而延長天然氣工廠的壽命。他說：”至少到2040年代中期，公司注重于核能投資，未來幾十年這些投資的的最大價值將靠氫氣生產來創造。”

　　格林說：“對于工業經濟體和發達經濟體而言，世界已經為氫能的開發和利用開辟了道路。我們看到很大的希望，當然也有很大的機會，使我們能夠在獲得許可的整個壽期內，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域發揮作用。NuScale Power LLC專注于開發新的核反應堆。NuScale的營銷和通信副總裁Diane Hughes說，NuScale“對反應堆的制氫能力產生了濃厚的興趣。”

　　在一封電子郵件中，Hughes說：“我們的商業化計劃是在2027年晚些時候做好交付模塊的準備，在這個時間范圍內，客戶(可能)希望部署NuScale工廠進行制氫，這可能在10年內發生。”

　　核能研究所(NuclearEnergy Institute)政策制定和公共事務副總裁John Kotek說：“在短期內，這些示范項目就可能發揮作用，協助證明核能制氫技術。”

　　Kotek說：“它開始為這種零碳排放的產氫技術創造一個市場，我認為這將吸引更多的投資。我們對現有工廠的新機會感到興奮，同時也對一些我們希望引入市場的新技術感到興奮。”