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摘要：欧美已经开始推进利用核电站的电力制氢的实用化。核能制氢的优点是可以利用电力需求较低的时间段（如夜间）内的剩余电力以相对较低的成本进行大规模生产，并且能够实现能源自给自足。然而，该制氢方法也存在许多课题，例如，随着反核情绪的高涨以及核利用安全标准越来越严格导致的成本增加等。日本还没有核能制氢的商业化规划，总体进展落后于欧美。

关键字：核能制氢、核电、绿氢、黄氢、粉氢、第四类氢

成本低于“绿氢”

氢有望成为脱碳时代的能源，但市场上的大部分氢是从天然气等化石燃料中提取的“灰氢”。灰氢制造成本较低，大约为1美元（约6.32元）/kg，但在制造过程中会排放二氧化碳(CO₂)。

“绿氢”通过可再生能源电力电解水而制成，不排放二氧化碳，但其成本高达5美元（约31.6元）/kg。在绿氢成本因可再生能源的普及而下降之前，回收灰氢制造过程中排放的二氧化碳的“蓝氢”有望成为主流。

在此背景下，由核电站的电力制造的“第四类氢”被称为“黄氢”或“粉氢”，有望成为兼顾低成本和脱碳的技术。“黄氢”来源于重铀酸铵（铀燃料的原料），“粉氢”来源于原子粉红色（颜色的一种）。日本能源经济研究所的首席研究员柴田善朗表示：“电力越便宜，制氢成本就越低，因此核电可以成为利用剩余电力的一种方式。”

据国际原子能机构（IAEA）估算，黄氢（粉氢）的成本为2.5美元（约15.8元）/kg，略高于蓝氢的2美元（约12.6元）以下。可以发挥核电站能稳定制造大量电力的优势。美国能源部（DOE）于今年提出未来10年内将成本降至1美元（约6.32元）以下的目标，目前正积极地发放补助金。

美国电力巨头星座能源公司将于12月开始与生产制氢装置的挪威Nel Hydrogen公司等合作，利用九英里峰核电站（纽约）生产氢气，制造的氢气计划用于运输用燃料等。首席执行官（CEO）多明格斯认为“清洁氢是一种重要的新燃料”，目标恢复核电以实现脱碳。

美国星座能源公司用来制氢的九英里峰核电站（纽约）

在美国，Palo Verde核电站（亚利桑那州）和Davis-Besse核电站（俄亥俄州）等核电站已启动制氢项目。支持该计划的DOE副部长大卫·特克(David Turk)表示，“将生产廉价的清洁氢，以促进向零碳社会的过渡”，并将推进核能制氢作为国家政策。

在欧洲，瑞典电力公司OKG于今年1月同意在位于瑞典南部的Oskarshamn核电站生产氢气，并将其供应给总部位于德国的工业气体巨头林德。OKG的CEO约翰·伦德伯格(John Lundberg)表示：“起初产量相对较低，但我们公司拥有制造设备和基础设施，因此存在很大的业务拓展潜力。”

英国政府在2021年发表的氢能战略中将核能与可再生能源一起指定为制氢能源。劳斯莱斯正致力于开发新一代核电站——小型模块化反应堆（SMR），并决定将其用于制氢。

法国也积极致力于核能制氢。马克龙总统于2月10日宣布，将于2050年前在法国新建6座核反应堆，同时表示，计划将由核电制造的氢用作新一代能源。

法国总统马克龙宣布新建核电站

（2月10日，法国东部贝尔福）

俄罗斯国家原子能公司Rosatom也计划于2023年开始在西部的科拉核电站(Kola NPP)制氢。该公司于今年宣布，将与法国电力公司（EDF）展开合作，共同利用核能制氢。

为了向脱碳社会过渡，俄罗斯政府计划将氢发展为继天然气和石油之后的出口商品。目标是到2024年打造氢能产业集群（集聚区），到2050年成为全球氢能市场的主要参与者。

俄罗斯国家原子能公司将在2023年实现利用核电制氢

在核电站发电的同时，利用从核反应堆中提取的高温蒸汽制造氢的技术也在开发中。虽然该技术仍处于开发阶段，但在效率和成本方面有望优于传统的水电解制氢方法。韩国斗山集团于今年宣布，将在庆尚北道蔚珍的核电站中安装使用该技术的制氢设备。

恢复核电受阻

据国际能源机构（IEA）估算，2030年的氢消耗量将增加到2.12亿吨，是2020年的2.4倍；2050年将增加到5.28亿吨，是2020年的6倍。除了用于发电之外，氢需求量也会随着交通和制造业的脱碳而增加。今后氢有望与目前的石油和天然气具有同等重要的地位。

氢在各种用途中的需求正在扩大

（法国欧塞尔的加氢站）

氢的确保或将成为保障能源安全的重要课题。沙特阿拉伯能源部长阿卜杜勒阿齐兹（Abdulaziz)在1月召开的世界经济论坛（WEF）线上会议上表示：“我们是世界上最便宜的天然气生产商，今后将致力于开发用于制造蓝氢的新气田。”沙特阿拉伯计划通过价格攻势来抢占氢气市场。

欧盟（EU）于今年1月在对可持续经济活动进行分类的《分类法》(EU Taxonomy)中认定核电可“为脱碳作贡献”，由核电制得的氢气被定位为清洁能源。此前，以德国为中心，欧盟已表现出优先发展绿氢的倾向。相对低成本的核电制氢，将成为现实的解决方案之一。

而日本的发展落后于世界。从今年4月起，关西电力将与福井县敦贺市合作，共同启动利用核电站产生的电力制造氢的实证实验，但尚未透露具体的商业化方案。虽然日本政府提出将氢用于制造业和发电脱碳的政策，但目前仍以从文莱和澳大利亚的进口为中心。对核能利用的态度尚不明确。

日本原子能研究开发机构正致力于在发电的同时制造氢的新一代反应堆的技术开发。然而，实际上还未确定由哪家公司来真正负责商业化。自2011年东京电力福岛第一核电站事故以来，日本国内强烈反对核电站，即使面临脱碳需求，政界和商界也无法明确主张利用核电。此外，还存在如何最终处理放射性废弃物的问题。

福岛县大熊町的去污废弃物临时储存地

后面是东京电力福岛第一核电站（1月31日）

放眼全球，核电制氢能否顺利进行尚不明确。据世界核协会统计，2020年的全球核能发电量仅为2553太瓦时，比上年下降4%。该协会称，过去几年关闭的反应堆大多出于政治原因而非技术原因。

也有一些国家公开反对欧盟恢复核电。奥地利的气候变化和能源部长格韦斯勒建议采取法律行动，斥责欧盟对核电使用“不负责任”。卢森堡等国也持反对意见。

核电制氢的普及仍需要克服诸多障碍。

源于核能的“第四类氢”：欧美或将率先实现实用化