氫能正在吸引全世界越來越多的關(guān)注，英國近期啟動了氫能戰(zhàn)略，讓核工業(yè)看到了重要的機會。
與其他許多國家一樣，英國制定了氫能戰(zhàn)略。其第一個戰(zhàn)略于8月17日發(fā)布，“闡述了在英國發(fā)展氫能的路徑，目標(biāo)到2030年具備5GW綠氫生產(chǎn)能力”。氫能被視為“一種新的低碳解決方案，可以幫助英國在2050年前實現(xiàn)凈零排放，并在2035年前實現(xiàn)第六個碳預(yù)算目標(biāo)�！�
該戰(zhàn)略概述了到2030年，英國將如何迅速和顯著地擴大生產(chǎn)規(guī)模，并為綠氫經(jīng)濟奠定基礎(chǔ);以及政府將如何在2020年代支持創(chuàng)新并刺激投資，以擴大綠氫生產(chǎn)規(guī)模。它還規(guī)定了英國的“雙軌制”，支持電解制氫和碳捕獲(CCUS)，以支持藍氫能生產(chǎn)。
該戰(zhàn)略沒有特別強調(diào)核能，但承認其有潛力成為綠氫生產(chǎn)的重要途徑。采用現(xiàn)有的核設(shè)施進行低溫核電解和到2030年代采用先進的核反應(yīng)堆進行高溫核電解，以及在2030年代中后期利用“先進的模塊化核設(shè)施提供的極高溫?zé)嵩础敝苯舆M行水的熱化學(xué)分解。
英國核工業(yè)協(xié)會(NIA)首席執(zhí)行官Tom Greatrex將該戰(zhàn)略解釋為“核反應(yīng)堆，無論大小，目前的和未來更加先進的，在生產(chǎn)綠氫能方面都具有關(guān)鍵作用。核是唯一能夠生產(chǎn)清潔電力和清潔熱能的能源，使其成為我們在電力以外的部門脫碳的重要組成部分”。他說，無論被稱為“綠色”還是“低碳”，“只有來自核電和可再生能源等零排放源的氫能才能對脫碳產(chǎn)生有意義的長期影響”，并建議“政府現(xiàn)在必須迅速實施新的核電融資模式以降低成本，推進Sizewell C項目，并繼續(xù)支持模塊化反應(yīng)堆的發(fā)展，以確保核電成為強大的綠氫能源體系一部分。”
就在政府公布氫能戰(zhàn)略之前，英國核工業(yè)發(fā)布了一份報告，列出了所謂的“跨部門的核電零碳氫能計劃”。這份新報告來自核行業(yè)創(chuàng)新小組，列出了它所認為的一系列“實現(xiàn)核電制取綠氫的建議”。
《英國以核氫經(jīng)濟支持零碳》是2021年5月的核氫圓桌會議的成果報告，該會議匯集了80多位“來自整個氫能價值鏈的專家和行業(yè)領(lǐng)袖”。
為了“在英國政府預(yù)期的氫能戰(zhàn)略之前提供最大的價值”，該報告強調(diào)了未來深度脫碳的挑戰(zhàn)規(guī)模，以及核副產(chǎn)氫能可以提供的巨大價值。它列出了工業(yè)界的行動和政府的承諾，這將有助于英國按時和按預(yù)算確保實現(xiàn)凈零排放。
在報告前言中，創(chuàng)新小組主席Fiona Rayment博士總結(jié)如下：
1. 無論是現(xiàn)在還是將來，核副產(chǎn)氫是一種低風(fēng)險的氫能生產(chǎn)途徑。
2. 通過跨部門合作，可以大規(guī)模地生產(chǎn)大量的核副產(chǎn)氫，以充分支持能源轉(zhuǎn)型。
3. 現(xiàn)在的首個應(yīng)用案例有助于滿足今天的政策要求，并展示從生產(chǎn)端到使用端的整個價值鏈。
該行動計劃確立了實現(xiàn)這一目標(biāo)的途徑，考慮了必要的經(jīng)濟、技術(shù)、監(jiān)管、政策和財政驅(qū)動因素。它的成功實施不僅意味著最大限度地利用已經(jīng)商業(yè)化的技術(shù)，現(xiàn)在就可以部署，而且還可以推動技術(shù)的創(chuàng)新，提供更高的效率和性價比。
Fiona Rayment博士在描述這份報告的時間意義時說：“憑借數(shù)十年的核電經(jīng)驗，英國擁有豐富的技術(shù)、人才和能力，可以大規(guī)模地提供核副產(chǎn)氫。這種能力可以創(chuàng)造世界上第一個核副產(chǎn)氫能經(jīng)濟，以較低的成本向消費者提供凈零排放能源。英國可以刺激未來的全球氫能商品市場，加強技術(shù)出口。我非常希望并期待，這份文件將被視為核電在未來氫經(jīng)濟中的轉(zhuǎn)折點，并呼吁相關(guān)部門采取行動，抓住這個千載難逢的機會，只有通過真正的跨部門合作才能真正抓住這個機會�！�
2月，英國核工業(yè)協(xié)會發(fā)布了核行業(yè)氫能路線圖，這是繼“50年前發(fā)布的《40年核路線圖》”之后的又一成果。它指出，目前灰氫占主導(dǎo)地位，每生產(chǎn)1公斤氫能就會產(chǎn)生10公斤的碳排放。隨著技術(shù)的發(fā)展，核電將有四種方式可以生產(chǎn)氫能：
1. 常溫水電解——利用電力將水電解成氫能和氧氣。這需要電解制氫設(shè)備。Hydrogen to Heysham項目(H2H)對這一過程進行了研究，該工藝今天已經(jīng)可以使用，并且已經(jīng)得到小規(guī)模驗證。這個過程是目前最便宜的，涉及到電解設(shè)備的成本、儲存的成本，以及生產(chǎn)電力的常規(guī)成本。
2. 蒸汽電解——高溫蒸汽電解在大約600—1000℃之間進行，需要的能量比冷水電解少三分之一，因此預(yù)計效率更高。使用較低溫度的熱量也可以提高電解效率，盡管不如在600-1000℃那么多。例如，EDF的初步分析表明，使用來自英國EPR的低溫?zé)崃?約150-200℃)來支持蒸汽電解在技術(shù)上是可行的，通過換熱器來達到所需的操作溫度，將比冷水電解效率更高。蒸汽電解是當(dāng)今可用的技術(shù)。
3. 熱化學(xué)水分解——先進的模塊化反應(yīng)器(AMR)產(chǎn)生的600-900°C的熱量，在化學(xué)催化劑的作用下，可以使水分裂成氫能和氧氣。目前這一代的反應(yīng)器不能產(chǎn)生足夠高的溫度用于這一過程。然而，英國政府已經(jīng)認識到，AMRs“可以在800℃以上的溫度下運行，高品位的熱量可以高效的生產(chǎn)氫氣”。AMRs可以同時生產(chǎn)清潔電力和清潔氫能。
4.化石燃料重整——核電的廢熱可以為化石燃料重整制氫提供熱源，但由于二氧化碳的釋放，這將需要伴隨著碳捕獲和儲存。
