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美國核電廠須通過靈活運(yùn)行和制氫增強(qiáng)市場競爭力
作者:官方 來源:中國能源研究會核能專委會 所屬欄目:國際新聞 發(fā)布時(shí)間:2021-03-02 16:12
[ 導(dǎo)讀 ]美國核電廠須通過靈活運(yùn)行和制氫增強(qiáng)市場競爭力2020年8月11日,美國核協(xié)會(ANS)召開電力公司虛擬全體工作會議。會上,美國核工...

美國核電廠須通過靈活運(yùn)行和制氫增強(qiáng)市場競爭力

2020年8月11日,美國核協(xié)會(ANS)召開電力公司虛擬全體工作會議。會上,美國核工業(yè)官員表示,美國核電廠必須通過靈活運(yùn)行和核電制氫來適應(yīng)電網(wǎng)中日益增長的可再生能源發(fā)電,以及由此造成的電價(jià)下降。

美國Xcel能源公司首席發(fā)電官(Chief Generation Officer)兼執(zhí)行副總裁Tim O'Connor稱,核電企業(yè)的傳統(tǒng)運(yùn)營模式現(xiàn)已落后,且面臨著成本方面的挑戰(zhàn)。

O’Connor表示,Xcel面臨著“電網(wǎng)的新境遇”,即“當(dāng)前電網(wǎng)中間歇能源使用率高達(dá)50%~70%”,且在2030年后可能會逐步淘汰煤電。因此,核電廠的“空轉(zhuǎn)戰(zhàn)略”和靈活運(yùn)行將成為必要。

此前,Xcel公司曾指出,靈活電力運(yùn)行允許核電廠可以偶爾降低電力輸出功率,從而為確保電網(wǎng)穩(wěn)定性提供支持,并與該公司能源系統(tǒng)中的風(fēng)能和太陽能功率變化相匹配。

近年來,為應(yīng)對可再生能源發(fā)電和電價(jià)的持續(xù)走低,美國三大核電運(yùn)營商Xcel、Energy Northwest及Exelon一直在調(diào)整核電發(fā)電量。

美國MPR Associates咨詢公司負(fù)責(zé)人、會議主持人Bob Coward表示,過去10年,Exelon旗下位于賓夕法尼亞州的利默瑞克(Limerick)核電廠周邊地區(qū)電價(jià)急劇下降。目前,無論是身處管制市場還是非管制市場,美國核電廠均面臨著類似的成本壓力。

亞利桑那州公共服務(wù)委員會執(zhí)行副總裁兼首席核能官(Chief Nuclear Officer)Maria Lacal稱,到2025年以后,帕洛弗德(Palo Verde)核電廠靈活運(yùn)行的需求將成為現(xiàn)實(shí)。

O’Connor表示,隨著各州制定越來越多的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)支持無碳發(fā)電發(fā)展,未來不太可能興建新的天然氣發(fā)電廠。目前,Xcel正在研究利用現(xiàn)有核電廠制造“清潔可再生氣體”,如氫氣。

制氫

O’Connor稱,通過將氫氣注入美國天然氣管道,可在減少碳排放的同時(shí)更多地利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施。此外,氫氣還可用于煉鋼等非發(fā)電市場。不過,目前在核電廠使用電解槽制氫還不具備成本方面的競爭力,核工業(yè)正在研究如何提高該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。

美國核工業(yè)官員曾表示,通過對核電廠實(shí)施改造,生產(chǎn)供內(nèi)部使用、出售,或可能用于發(fā)電的氫,是確保核電廠在競爭激烈的電力市場中保持運(yùn)行的機(jī)遇。

2020年6月8日,Exelon Nuclear公司高級副總裁Scot Greenlee在ANS虛擬討論會上表示,Exelon公司預(yù)計(jì)將在2021年3月底宣布旗下一座沸水堆核電廠將裝配一個1 MWe級電解槽,進(jìn)行現(xiàn)場制氫示范。該項(xiàng)目為期3年,總預(yù)算720萬美元,由Exelon和美國能源部(DOE)共同分擔(dān)成本。

Greenlee稱,該電解槽將在2023年投運(yùn),屆時(shí)將降低核電廠氫氣采購成本。

Exelon、Xcel、APS和Energy Harbor正在考慮在美國能源部H2@Scale計(jì)劃框架下建造氫電解槽。根據(jù)能源部網(wǎng)站,H2@Scale是一個探索大規(guī)模生產(chǎn)和利用氫氣潛力的項(xiàng)目。

Xcel曾透露,最有可能在普雷里島(Prairie Island)核電廠部署氫電解槽。2020年9月,美國能源部選定Energy Harbor參與一個為期兩年的項(xiàng)目,該項(xiàng)目將在俄亥俄州戴維斯-貝瑟(Davis-Besse)核電廠示范和部署1~3 MWe低溫電解裝置,用來商業(yè)化生產(chǎn)氫氣。

美國能源部表示,美國氫氣年產(chǎn)量為1000萬噸,其中95%通過天然氣轉(zhuǎn)化制氫,該方法比電解更具經(jīng)濟(jì)效益。


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