探索核能制氢星辰大海
tony2001
中线波段
2022-12-14 11:07:24
2022年9月至11月，东华能源与中国核电先后签署《战略合作协议》，并共同出资设立合资公司，推进高温气冷堆项目，主攻第四代高温气冷堆核能制氢。本篇报告尝试从高温气冷堆出发，解释清楚究竟什么是核能制氢，东华能源未来的核能制氢战略是怎样的？高温气冷堆属于第四代核反应堆，以氦气作冷却剂，以石墨作慢化剂核堆芯结构材料，反应堆堆芯氦气出口温度理论可达1000℃。高温气冷堆具备两大特性：①固有安全性，指不依靠人为干预、仅仅利用自然规律使反应堆自动冷却的安全特性；与目前主流的压水堆不同的是，高温气冷堆用氦气代替水作冷却剂，用石墨代替水作慢化剂，用陶瓷包覆着的燃料球代替原先的燃料棒，三者在高温下优异的稳定性使得高温气冷堆在物理原理上实现了绝对安全。②高温，相较于压水堆约300℃的出口温度，高温气冷堆800-1000℃的出口温度可适用于制氢、热电联产、化工、冶金等需要高温热源的领域。高温气冷堆提供了制氢需要的热源，其匹配的技术路线主要有两条：固体氧化物电解水制氢（SOEC）和碘硫循环制氢。两者相比，SOEC的商业化成熟度较高，技术路线明确，无需贵金属材料，未来可以通过规模化实现降本，但瓶颈在于单堆功率较低，与核能的大规模工业制氢适配度较低。碘硫循环制氢的尚未实现商业化，初期投资成本大，但具备规模经济性，与核能大规模工业制氢适配度高。放眼全球，美俄日韩等核电大国也均已启动本国的核能制氢工程。在氢能源方面，东华能源目前拥有丙烷脱氢副产氢产能8.6万吨，2021年副产氢销量1.87万吨，实现利润2.14亿元。高温气冷堆项目预计将于2023年开工建设，建设期4年，2027 年正式投入使用。项目建成后，高温气冷堆提供的热源：一方面可用于丙烷脱氢工艺（PDH需要在550-650℃的高温下进行），降低脱氢成本；另一方面，可用于匹配SOEC或碘硫循环制氢路线，实现大规模工业制绿氢。
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