一些国家正在寻求利用核能以具有成本竞争力的庞大规模生产低碳氢。

　　预计氢将在实现气候变化目标方面发挥核心作用，同时有助于确保可靠的全球清洁能源供应。但是，目前几乎所有的氢生产都使用化石燃料，因此迫切需要通过核能和可再生能源转向清洁生产。这个前景充满挑战，我们需要建立一个新的工业基地和供应链。中国于2022年3月发布了氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)，指出氢能将在助力中国能源领域脱碳中发挥重要作用。

　　目前，氢被用于各种工业过程，从生产合成燃料和石化产品到制造半导体和为燃料电池电动汽车提供动力。为了减少每年生产超过7000万吨氢对环境的影响，中国等一些国家正在寻找可再生能源，如太阳能、风能以及核能，作为化石燃料的替代品。

　　为了加速新兴氢经济的绿色化，国际原子能机构(原子能机构)在4月份发起了一项倡议，为利用核能制氢的商业部署制定路线图。该倡议将决策者、设计者、项目经理和营运者聚集在一起，分享国家战略和技术的最新进展，并确定利用核能制氢的不同技术的技术准备情况。该倡议将最终形成一份路线图指导文件，为各国提供评估、规划和制定氢能项目发展战略的工具。

　　氢是宇宙中最丰富的化学元素，是一种能量载体，当与纯氧燃烧时，只释放水蒸气和热量。它可以大量储存，比燃烧化石燃料更节能。因此，在二氧化碳排放量高的行业，如钢铁和化工生产、水泥制造和长途运输，它是化石燃料的潜在替代品。这些行业部门被称为“难以减排”的部门，约占全球二氧化碳排放量的30%。难以脱碳的原因在于缺乏技术，或者有技术，但不经济。

　　原子能机构核工程师兼该项目的联合负责人Alina Constantin说：“今天，各行各业所需的绝大多数氢均系使用化石燃料技术(主要是天然气)制造，但核能有潜力以可持续、低碳和具有成本效益的方式提供制氢所需的电力和热量。然而，如果核能要在清洁能源转型的氢生产中发挥作用，则需要在未来十年解决涉及技术、经济、安全和许可以及政策支持和利益相关方参与的若干挑战，证明其可行性并允许转向商业规模生产。”

　　全球能源危机，化石燃料价格大幅上涨，全球供应更不稳固。利用核能清洁制氢在历史上面临成本障碍，但这种情况正在改变。

　　最近，原子能机构“能源系统模拟框架”(FRAMES)的一项模拟分析发现，当天然气价格上升到每百万英国热量单位(BTUs)20美元的价格以上时，最佳的制氢方法是由核能和可再生能源混合驱动的电解法。原子能机构非电力应用技术负责人和该分析的主要作者Francesco Ganda说：“分析还发现，由高温气冷堆(HTGRs)等先进技术的热量驱动制氢在这些价格情况下具有很强的竞争力。高温气冷堆正在几个国家进行开发，其原型已经在中国和日本运行。”

　　2021年12月，中国宣布山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。这是在石岛湾核电站部署的两座小型模块堆(SMRs)中的第一座。

　　据中核集团科技质量与信息化部主任钱天林称，高温气冷堆具有安全性好、出口温度高等优势，其高温及高安全性的特点与适合大规模制氢的热化学循环制氢技术十分匹配。

　　世界各地对清洁氢的兴趣越来越大，尤其是对使用核能制氢。今年4月，约有28个国家和4个国际组织参加了在维也纳启动的原子能机构路线图倡议，讨论其核能制氢计划或项目。这些计划包括利用现有反应堆制氢的示范，以及利用先进反应堆(如SMRs)来提高效率和扩大生产规模的计划。

　　印度政府今年宣布了一项商业氢气路线图，重点是可再生能源制氢和生物质制氢。但是由于对氢的需求预计到21世纪30年代中期将增加五倍，因此印度正在进行研究和调查，以开发一个商业案例，将核能纳入该国生产低碳氢的系统中。

　　爱达荷州国家实验室的Richard Boardman在会上说：“氢是美国工业部门脱碳计划的一个主要组成部分，该部门占二氧化碳排放量的三分之一。最近的美国联邦立法已经为区域清洁氢中心、清洁氢电解计划和清洁氢制造和回收倡议划拨了95亿美元的资金。”美国能源部的评估表明，氢需求量可能比目前的数量增加10倍，核能可能会生产这一总需求的15%。

　　代表欧洲核工业的贸易协会，欧洲原子工业公会(FORATOM)的政策主任Andrei Goicea说：“未来的氢经济也是欧盟的一个热门话题。然而，虽然一些国家正在推动使用低碳技术生产电解氢，但欧盟的投资准则将核能列为过渡技术，这可能会阻碍核能的发展。”

　　加拿大核实验室的Ian Castillo说：“核能制氢成功的关键是找到合适的机会，将强大的商业案例和现有或新的具有巨大脱碳潜力应用的核电厂的核电和热能相结合。只要有可能，就应该利用现有的基础设施，如天然气管道和改装后的燃煤电厂场址。”

　　原子能机构的氢相关活动

　　原子能机构通过包括协调研究项目(CRPs)和技术会议在内的举措向对氢生产感兴趣的国家提供支持。原子能机构还开发了氢生产经济性评价程序(HEEP)，这是一个用于评估通过核能进行大规模氢生产的经济性的工具。原子能机构还领导了一个关于审查核能制氢的技术经济性的CRP，并正在完成一个关于评定核能制氢近期部署的技术和经济方面的后续CRP。