美國(guó)：首個(gè)利用核能的高溫蒸汽電解制氫項(xiàng)目啟動(dòng)

　　該項(xiàng)目將利用核能生產(chǎn)清潔氫氣，這是美國(guó)首次將高溫蒸汽電解(HTSE)與商業(yè)發(fā)電站相結(jié)合，使用超過(guò)1000萬(wàn)美元的聯(lián)邦資金將幫助明尼蘇達(dá)州的核電站以一種可以改變核能的方式生產(chǎn)氫氣。

　　位于明尼阿波利斯的Xcel能源公司將與愛(ài)達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(INL)合作，演示一種利用核電站的蒸汽和電力來(lái)分解水的系統(tǒng)。產(chǎn)生的氫氣最初將用于發(fā)電廠，但最終可能會(huì)賣(mài)給其他行業(yè)。

　　包括鋼鐵和氨生產(chǎn)在內(nèi)的許多工業(yè)部門(mén)都使用氫來(lái)制造產(chǎn)品。氫也是一種可以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的清潔能源。該項(xiàng)目的目標(biāo)是跨越技術(shù)壁壘，使商業(yè)核電站能夠制造和銷(xiāo)售除電力之外的商品——氫。

　　美國(guó)能源部(DOE)于10月8日宣布了這項(xiàng)資助。這是第一個(gè)將商用核電站與高溫蒸汽電解(HTSE)技術(shù)相結(jié)合的項(xiàng)目。它建立在去年啟動(dòng)的一個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，該項(xiàng)目旨在展示如何在運(yùn)行中的核電站上安裝氫氣生產(chǎn)設(shè)施。該項(xiàng)目展示了美國(guó)能源部核能、能源效率和可再生能源辦公室之間的合作。

　　美國(guó)能源部輕水反應(yīng)堆可持續(xù)性項(xiàng)目“靈活的工廠操作和發(fā)電途徑”的技術(shù)負(fù)責(zé)人理查德·博德曼(Richard Boardman)說(shuō)：“這對(duì)核能和許多行業(yè)的無(wú)碳制氫來(lái)說(shuō)都是一個(gè)游戲規(guī)則的改變者。它為未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)視角，將整合各種系統(tǒng)，以最大限度地利用能源、發(fā)電機(jī)盈利能力和電網(wǎng)可靠性，同時(shí)最大限度地減少碳排放。”

　　如今，工業(yè)級(jí)的氫氣是通過(guò)將其從天然氣分子中剝離來(lái)生產(chǎn)的，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)釋放出一氧化碳。由于核電站不排放碳或其他空氣污染物，核電站分解水產(chǎn)生的氫可以幫助降低工業(yè)用氫客戶(hù)的碳足跡。

　　“Xcel能源公司是第一家追求100%無(wú)碳電力愿景的美國(guó)主要公用事業(yè)公司，現(xiàn)在我們將是第一家使用這種技術(shù)在核電廠生產(chǎn)無(wú)碳?xì)涞墓荆?rdquo;Xcel能源公司的首席發(fā)電官Tim O'connor說(shuō)。“這一新的流程繼續(xù)證明了我們的核團(tuán)隊(duì)是如何創(chuàng)新的，這使得我們可以幫助客戶(hù)增加生產(chǎn)力和價(jià)值。”

　　該項(xiàng)目將演示HTSE技術(shù)，使用Xcel能源公司一個(gè)核電廠的熱能和電能（很可能是Prairie Island核電站）。在特定的應(yīng)用中，電解蒸汽是一個(gè)非常有效的過(guò)程，它依賴(lài)于高溫來(lái)分解水并產(chǎn)生氫。

　　HTSE技術(shù)是核電站的天然選擇，因?yàn)樵谀抢锟梢垣@得高質(zhì)量的蒸汽和電力。Xcel能源公司在其能源組合中也有大量的風(fēng)能，這提供了一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)展示當(dāng)風(fēng)能滿(mǎn)足電網(wǎng)需求時(shí)，如何用核電站的電力來(lái)制造氫氣。

　　由氫和燃料電池技術(shù)辦公室領(lǐng)導(dǎo)的最近一項(xiàng)分析估計(jì)，使用HTSE技術(shù)在核電廠生產(chǎn)的氫在今天的市場(chǎng)上具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。該報(bào)告由國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室發(fā)布。

　　NREL戰(zhàn)略能源分析中心集團(tuán)經(jīng)理Mark Ruth表示：“如今，許多核電廠都可以生產(chǎn)具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的氫。而且，通過(guò)增加電解槽的研發(fā)和安裝數(shù)量，將來(lái)可能還會(huì)有更多的核電廠參與其中。”他是該報(bào)告的主要作者。

　　阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室能源系統(tǒng)部門(mén)的資深科學(xué)家和組長(zhǎng)Amgad Elgowainy說(shuō)：“氫是一種多用途的能源載體，可以幫助主要能源部門(mén)脫碳。”

　　已于2019年9月啟動(dòng)的低溫電解商業(yè)制氫項(xiàng)目將首先進(jìn)行演示。該項(xiàng)目在俄亥俄州托萊多附近的戴維斯-貝斯核電站進(jìn)行，為期兩年，將進(jìn)行1至3MW的低溫電解裝置演示。參與該項(xiàng)目的第三家公用事業(yè)公司是亞利桑那州公共服務(wù)(APS)，該公司經(jīng)營(yíng)著帕洛佛得角發(fā)電站，它也在評(píng)估核能與制氫的整合。

　　博德曼說(shuō)：“能源系統(tǒng)的整體集成將涉及電力、熱能和化學(xué)網(wǎng)絡(luò)，以及各種規(guī)模的儲(chǔ)能系統(tǒng)的充分利用。這就是商業(yè)核電工業(yè)為客戶(hù)提供可靠、可持續(xù)、低排放和可負(fù)擔(dān)的電力和能源產(chǎn)品的方式。”

　　關(guān)于INL：

　　INL是美國(guó)能源部(DOE)的一個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，在能源部的每個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)領(lǐng)域開(kāi)展工作：能源、國(guó)家安全、科學(xué)和環(huán)境。INL是美國(guó)核能領(lǐng)域的研究和發(fā)展中心。巴特爾能源聯(lián)盟(Battelle Energy Alliance)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的日常管理和運(yùn)行。

　?。ㄔ膩?lái)自：INL 中國(guó)新能源網(wǎng)綜合）