氢能是清洁的二次能源,在清洁燃烧、氢燃料电池等方面有广阔的应用前景。更为重要的是,氢气可以将电力的生产与消耗脱钩,作为清洁能源载体,可以气态、液态、固体氧化物等多种形式存储和运输,且能量密度大、储能时间长,因此是一种可实现大规模、长周期的储能手段。
实现氢气的广泛应用,须开发出清洁、高效、可实现大规模制氢的技术。目前,全世界每年大约消耗5000万吨氢气,其中95%以上来源于化石能源的灰氢。中国是世界上最大的制氢国,目前氢气产能约为4000万吨/年,产量约为3300万吨/年,主要由化石能源制氢和工业副产氢构成。根据中国氢能联盟2021年发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,到2050年氢能在中国能源供应中的占比将达到约10%,氢气需求量接近6000万吨,年经济产值超过10万亿元。
经过半个多世纪的发展,核能已经成为全球清洁能源的重要构成。核能制氢将核反应堆与制氢工艺耦合,既能实现制氢过程的无碳排放,还可有效拓展核能的利用方式,提高核电厂的经济竞争力。