网站地图联系我们English中国科学院
 
  新闻动态
  您现在的位置:首页>>新闻动态>>领域动态
欧洲原子能论坛发布核能制氢报告
2021-06-15 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:科技处
    
 

20215月,欧洲原子能论坛(Foratom)发布《核能制氢—脱碳欧洲的关键低碳技术》报告,论述了核能在制氢领域能够发挥的作用,并为推进低碳制氢提出一系列政策建议。

论坛总干事伊夫·德巴泽耶表示,欧盟制订了到2050年经济体实现净零排放的宏大目标。为了实现这一目标,欧盟需要对能源、工业、运输和建筑行业进行大规模转型。制氢是可以帮助欧洲实现这个目标的技术之一,但目前面临两个挑战:一是实现真正的低碳制氢,二是实现氢在能源密集型行业中的广泛应用。

政治环境

作为《欧洲绿色协议》的一部分,欧盟委员会2020年发布了《欧盟氢能战略》。根据这项战略,将在欧盟各地大规模部署制氢设施,为各行业提供清洁能源。因此,欧盟计划为制氢项目提供重大支持,并重点关注可再生能源制氢项目。此战略为制氢技术设立了一个低碳氢能类别。虽然目前还在就核能进行讨论,但是核能肯定也会发挥重要作用。

目前的一种制氢方式是将过剩的可再生能源用于制氢,例如大量过剩的风能和太阳能。但是,工业和运输等行业的转型,需要确保氢的大量稳定供应。鉴于可再生资源的间歇性以及未来对氢的巨大需求,使用可再生电力满足制氢需求是否是最具成本效益的路径?这一问题值得深思。

欧洲原子能论坛认为,欧盟对制氢项目采取技术中立原则至关重要。欧盟的最终目标是帮助所有行业脱碳,因此氢能战略必须支持所有低碳项目,而不是强调制氢能使用哪种能源。这就是论坛支持根据碳排放强度对相关技术进行分类的原因。

使用核能进行低碳制氢

欧盟已建设一些制氢设施,但大部分使用的是化石燃料,并且没有配套的碳捕集与封存设施。这意味着这些设施生产的氢不能被认为是低碳的。同时,一些设施利用电解池制氢,即利用低碳电力对水进行电解。虽然电解槽制氢被认为是一项成熟的技术,能够替代化石燃料制氢。但这一技术的大规模应用还面临严峻挑战。全球制氢电解槽产能目前仅为25兆瓦。

从经济角度来看,最理想情况是电解槽能够连续运行,而不是间歇式运行。这就是需要保障稳定低碳电力供应的重要原因。虽然使用可再生能源也是一个可行方案,但核能可以持续提供电力,保障电解槽每周七天每天24小时连续运行。保障电解槽连续运行,目前两种方案可供选择。

第一,如果低碳电力供应充足,可以将电解槽直接与电网相连。法国、瑞典和芬兰等国采用这种方案制氢可以被认为是低碳的,因为这些国家的核电份额很高。第二,直接将电解槽与核电厂相连。这一方案在技术上和经济上都是可行的,而且还带来了额外的好处,即核电厂可以同时提供电解槽所需的电力和蒸汽。

欧洲正在推进多个核能制氢项目。例如,英国正在研究利用希舍姆核电厂在非用电高峰时期的发电量,采用传统低温电解方法制氢。

经济考虑

目前,以采用天然气并配套碳捕集和封存设施的方式制氢,成本为每千克氢1.32欧元之间(这方面的挑战是碳捕获与封存设施的大规模部署)。相比之下,电解制氢成本为每千克为2.69.5欧元。这意味着,如果能将成本降低50%,低碳电力制氢将具备经济可行性。如果电解槽每年能运行30006000小时(相当于每年125250),那么电解制氢将能够更快实现盈利。事实上,正如前文所述的概念,如果电解槽能够实现持续运行,则制氢成本会降低。

为向各行业提供廉价、充足的低碳氢,电解槽将需要能够持续地获得低碳电力供应。然而,可再生能源具有间歇性,无法保证持续供电。核能在这方面可提供完美解决方案,因为核能既是低碳,又是可持续运行的。此外,将电解槽与核电厂直接相连,能够降低电网和税收等方面的支出。

主要政策建议

为推进低碳制氢技术的发展,论坛提出了下述七条建议。

第一,认识到核能在《欧盟氢能战略》中可以发挥的积极作用。

第二,应基于能量来源的全生命周期碳排放强度对制氢技术进行分类。

第三,为确保清洁氢能项目以更具经济有竞争力的方式快速发展,应更多地关注经济性和供应可靠性,因为这两个问题都是实现工业化应用的关键所在。

第四,优先评估包括平准化度电成本(LCOE)和制氢平准化成本(LCOH)在内的全部智能系统成本,核技术亦在此列。

第五,支持所有低碳制氢项目的创新和研发。

第六,研究以前在欧洲和国际层面获得的核能制氢成果,并将这些成果反映在《欧盟氢能战略》中。

第七,加强《欧盟能源技术战略规划》(SET)行动、“欧洲地平线”(Horizon Europe)计划和欧洲原子能共同体(Euratom)研发计划在低碳制氢方面的协同。

 

编辑:科技处 图书馆

信息来源:https://www.china5e.com/news/news-1115572-1.html

 
  评 论

2006 - 2018 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号/鲁ICP备12003199号-2 京公网安备110402500047号?
地址:山东省青岛市崂山区松岭路189号 邮编:266101 Email:info@qibebt.ac.cn