美国首个核能制氢示范堆运行

位于美国五大湖区的九英里峰核电站，迎来美国首个1兆瓦核能制氢示范堆的运行。该设施是美国首座1000千瓦规模核电清洁制氢示范设施，每天可生产560千克氢气。核能是一种低碳、高效的一次能源，其铀资源可以循环利用。经过半个多世纪的发展，人们掌握了日益先进和成熟的核能技术，成为人类大规模工业制氢的最佳选择。

据了解，氢能被认为是21世纪的理想能源。发展氢能源是优化替代传统化石能源，真正实现碳中和的优选之举。

全球主要经济体均针对氢能制定了国家层面的发展战略。日本规划2030年氢气供应量达300万吨/年，2050年进一步提升至2000万吨/年；美国规划2030年清洁氢产能达到1000万吨/年，此外，美国通过IRA对制氢进行税收抵免；欧洲规划2025-2030年安装至少40GW可再生氢能电解槽，生产1000万吨可再生氢能，并通过碳关税支持氢能发展；中国则明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，将其提升至国家能源战略高度。

我国碳排放量位列全球第一，长期发展会导致生态环境不断恶化。而氢能凭高效减排，储量丰富，来源广泛等优势，既为燃料亦为能源发展使用，成为我国走经济社会可持续发展之路的必要路径。

中国氢能联盟数据显示，在碳中和情形下，预计到2060年我国氢气的年需求量将由目前的0.37亿吨增至1.3亿吨，在终端能源消费占比由目前的5%提升至20%，工业及交通将是主要增量领域。中国石化集团公司副总经理凌逸群预计，将来整个石化行业通过绿电变绿氢，由绿氢代替，未来的产业规模至少是千亿级。

华鑫证券指出，碳中和成为全球范围重要议题，氢能源具有来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等特性，将逐步替代石油、煤炭等化石燃料，成为全球能源重要载体。目前，氢能在全球能源占比仅0.1%，根据全球主要能源研究机构预测，2050年氢能占比将达到12-22%，空间广阔。

目前，现有制氢技术大多依赖化石能源，无法避免碳排放。而根据氢能生产来源和生产过程中的排放情况，人们又将氢能分别冠以灰氢、蓝氢、绿氢之称。

主流制氢方式包括化石燃料制氢、工业副产氢、电解水制氢。据测算，在0.4元/kWh电价下，碱性电解制氢成本约为25.79元/kg，PEM电解成本为32.57元/kg，碱性电解制氢成本已低于氢气售价，与蓝氢成本相近。电解水制氢成本对电价高度敏感，若电价低于0.2元/kWh，电解水制氢成本将低于多数场景下的灰氢成本，若低于0.1元/kWh，则可完全平价。在市场化电价环境下，零电价甚至负电价时有发生，若充分利用电价波动性，电解水制氢可实现高额收益。

因此，目前电解水制氢成为最优解之一，高成长性也带动了电解槽招标超预期。2023年1-2月，已公开招标电解槽的绿氢项目共8个，合计电解槽招标量达763.5 MW，同比增长近3倍，绿氢项目开工超预期，有机构预计电解槽设备市场空间看向翻倍。

同时，新的制氢解决方案也在不断探索之中。核能代表高效、低耗、环保和清洁。核能制氢将两者结合起来大规模生产氢气，这是未来大量氢气供应的重要解决方案，并为可持续发展和氢经济开辟了新的道路。目前，美国、日本、韩国、法国和其他国家正在研究核能制氢。中国200MW高温气冷堆商业示范电站建设已被列为国家重要科技项目，被认为最有可能突破核制氢反应堆类型。