預(yù)計(jì)氫將在實(shí)現(xiàn)氣候變化目標(biāo)方面發(fā)揮核心作用，同時(shí)有助于確?？煽康娜蚯鍧嵞茉垂?yīng)。但是，目前幾乎所有的氫生產(chǎn)都使用化石燃料，因此迫切需要通過(guò)核能和可再生能源轉(zhuǎn)向清潔生產(chǎn)。這個(gè)前景充滿挑戰(zhàn)，我們需要建立一個(gè)新的工業(yè)基地和供應(yīng)鏈。中國(guó)于2022年3月發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年），指出氫能將在助力中國(guó)能源領(lǐng)域脫碳中發(fā)揮重要作用。

目前，氫被用于各種工業(yè)過(guò)程，從生產(chǎn)合成燃料和石化產(chǎn)品到制造半導(dǎo)體和為燃料電池電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力。為了減少每年生產(chǎn)超過(guò)7000萬(wàn)噸氫對(duì)環(huán)境的影響，中國(guó)等一些國(guó)家正在尋找可再生能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能以及核能，作為化石燃料的替代品。

為了加速新興氫經(jīng)濟(jì)的綠色化，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（原子能機(jī)構(gòu)）在4月份發(fā)起了一項(xiàng)倡議，為利用核能制氫的商業(yè)部署制定路線圖。該倡議將決策者、設(shè)計(jì)者、項(xiàng)目經(jīng)理和營(yíng)運(yùn)者聚集在一起，分享國(guó)家戰(zhàn)略和技術(shù)的最新進(jìn)展，并確定利用核能制氫的不同技術(shù)的技術(shù)準(zhǔn)備情況。該倡議將最終形成一份路線圖指導(dǎo)文件，為各國(guó)提供評(píng)估、規(guī)劃和制定氫能項(xiàng)目發(fā)展戰(zhàn)略的工具。

氫是宇宙中最豐富的化學(xué)元素，是一種能量載體，當(dāng)與純氧燃燒時(shí)，只釋放水蒸氣和熱量。它可以大量?jī)?chǔ)存，比燃燒化石燃料更節(jié)能。因此，在二氧化碳排放量高的行業(yè)，如鋼鐵和化工生產(chǎn)、水泥制造和長(zhǎng)途運(yùn)輸，它是化石燃料的潛在替代品。這些行業(yè)部門(mén)被稱為“難以減排”的部門(mén)，約占全球二氧化碳排放量的30%。難以脫碳的原因在于缺乏技術(shù)，或者有技術(shù)，但不經(jīng)濟(jì)。

原子能機(jī)構(gòu)核工程師兼該項(xiàng)目的聯(lián)合負(fù)責(zé)人Alina Constantin說(shuō)：“今天，各行各業(yè)所需的絕大多數(shù)氫均系使用化石燃料技術(shù)（主要是天然氣）制造，但核能有潛力以可持續(xù)、低碳和具有成本效益的方式提供制氫所需的電力和熱量。然而，如果核能要在清潔能源轉(zhuǎn)型的氫生產(chǎn)中發(fā)揮作用，則需要在未來(lái)十年解決涉及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全和許可以及政策支持和利益相關(guān)方參與的若干挑戰(zhàn)，證明其可行性并允許轉(zhuǎn)向商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)?！?/p>

全球能源危機(jī)，化石燃料價(jià)格大幅上漲，全球供應(yīng)更不穩(wěn)固。利用核能清潔制氫在歷史上面臨成本障礙，但這種情況正在改變。

最近，原子能機(jī)構(gòu)“能源系統(tǒng)模擬框架”（FRAMES）的一項(xiàng)模擬分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)天然氣價(jià)格上升到每百萬(wàn)英國(guó)熱量單位（BTUs）20美元的價(jià)格以上時(shí)，最佳的制氫方法是由核能和可再生能源混合驅(qū)動(dòng)的電解法。原子能機(jī)構(gòu)非電力應(yīng)用技術(shù)負(fù)責(zé)人和該分析的主要作者Francesco Ganda說(shuō)：“分析還發(fā)現(xiàn)，由高溫氣冷堆（HTGRs）等先進(jìn)技術(shù)的熱量驅(qū)動(dòng)制氫在這些價(jià)格情況下具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。高溫氣冷堆正在幾個(gè)國(guó)家進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其原型已經(jīng)在中國(guó)和日本運(yùn)行?！?/p>

2021年12月，中國(guó)宣布山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程送電成功。這是在石島灣核電站部署的兩座小型模塊堆（SMRs）中的第一座。

據(jù)中核集團(tuán)科技質(zhì)量與信息化部主任錢(qián)天林稱，高溫氣冷堆具有安全性好、出口溫度高等優(yōu)勢(shì)，其高溫及高安全性的特點(diǎn)與適合大規(guī)模制氫的熱化學(xué)循環(huán)制氫技術(shù)十分匹配。

世界各地對(duì)清潔氫的興趣越來(lái)越大，尤其是對(duì)使用核能制氫。今年4月，約有28個(gè)國(guó)家和4個(gè)國(guó)際組織參加了在維也納啟動(dòng)的原子能機(jī)構(gòu)路線圖倡議，討論其核能制氫計(jì)劃或項(xiàng)目。這些計(jì)劃包括利用現(xiàn)有反應(yīng)堆制氫的示范，以及利用先進(jìn)反應(yīng)堆（如SMRs）來(lái)提高效率和擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的計(jì)劃。

印度政府今年宣布了一項(xiàng)商業(yè)氫氣路線圖，重點(diǎn)是可再生能源制氫和生物質(zhì)制氫。但是由于對(duì)氫的需求預(yù)計(jì)到21世紀(jì)30年代中期將增加五倍，因此印度正在進(jìn)行研究和調(diào)查，以開(kāi)發(fā)一個(gè)商業(yè)案例，將核能納入該國(guó)生產(chǎn)低碳?xì)涞南到y(tǒng)中。

愛(ài)達(dá)荷州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Richard Boardman在會(huì)上說(shuō)：“氫是美國(guó)工業(yè)部門(mén)脫碳計(jì)劃的一個(gè)主要組成部分，該部門(mén)占二氧化碳排放量的三分之一。最近的美國(guó)聯(lián)邦立法已經(jīng)為區(qū)域清潔氫中心、清潔氫電解計(jì)劃和清潔氫制造和回收倡議劃撥了95億美元的資金。”美國(guó)能源部的評(píng)估表明，氫需求量可能比目前的數(shù)量增加10倍，核能可能會(huì)生產(chǎn)這一總需求的15%。

代表歐洲核工業(yè)的貿(mào)易協(xié)會(huì)，歐洲原子工業(yè)公會(huì)（FORATOM）的政策主任Andrei Goicea說(shuō)：“未來(lái)的氫經(jīng)濟(jì)也是歐盟的一個(gè)熱門(mén)話題。然而，雖然一些國(guó)家正在推動(dòng)使用低碳技術(shù)生產(chǎn)電解氫，但歐盟的投資準(zhǔn)則將核能列為過(guò)渡技術(shù)，這可能會(huì)阻礙核能的發(fā)展?！?/p>

加拿大核實(shí)驗(yàn)室的Ian Castillo說(shuō)：“核能制氫成功的關(guān)鍵是找到合適的機(jī)會(huì)，將強(qiáng)大的商業(yè)案例和現(xiàn)有或新的具有巨大脫碳潛力應(yīng)用的核電廠的核電和熱能相結(jié)合。只要有可能，就應(yīng)該利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，如天然氣管道和改裝后的燃煤電廠場(chǎng)址?！?/p>