Министерство энергетики выделило 22,1 миллиона долларов на 10 проектов в области ядерных технологий, включая производство чистого водорода

Министерство энергетики США (DOE) выделило 22,1 миллиона долларов США 10 отраслевым проектам по развитию ядерных технологий, в том числе двум, направленным на расширение производства чистого водорода с помощью ядерной энергии.

Другие проекты включают в себя усилия по приближению конструкции микрореактора к развертыванию, устранению препятствий, связанных с ядерным регулированием, улучшению эксплуатации существующих реакторов и содействию разработке новых усовершенствованных реакторов.

Эта возможность финансирования находится в ведении Управления ядерной энергии (NE) Министерства энергетики США. В сотрудничестве с NE Управление технологий водорода и топливных элементов Министерства энергетики обеспечит финансирование и надзор за двумя выбранными проектами, связанными с производством водорода:

Глобальные исследования компании General Electric, масштабный коэлектролиз твердых оксидов для недорогого синтеза синтез-газа из ядерной энергии. Этот проект завершит ключевые инженерные расчеты и демонстрационные испытания, чтобы обеспечить экономически конкурентоспособное и углеродно-нейтральное производство синтетического реактивного топлива и дизельного топлива с использованием ядерной энергии из существующих легководных реакторов.

Процесс состоит из двух ключевых этапов:

Технология твердооксидного соэлектролиза (SOCC), разработанная в Исследовательском центре GE (GRC), одновременно преобразует углекислый газ и пар в синтез-газ (H2:CO) из ядерного тепла и электричества.

Хорошо зарекомендовавший себя процесс переработки синтез-газа в синтетическое топливо, такой как синтез Фишера-Тропша, преобразует синтез-газ в жидкое синтетическое топливо с общей прогнозируемой стоимостью менее 4 долларов США за галлон.

Помимо разработки концептуального инженерного проекта по соединению реактора с водой под давлением (PWR) с заводом по производству синтез-газа SOCC, этот проект продемонстрирует новую технологию SOCC в масштабе 50 кВт в рамках подготовки к последующей демонстрации в масштабе 2-5 МВт, потенциально в масштабе 2-5 МВт. атомная электростанция.

В частности, команда продемонстрирует работу системы SOCC мощностью 50 кВт в Национальной лаборатории Айдахо (INL) с использованием моделируемой ядерной энергии для производства синтез-газа по затратам, которые, как ожидается, будут примерно на 30% ниже, чем это возможно при использовании альтернативных подходов, основанных на возобновляемых источниках энергии. Демонстрация мощности 50 кВт докажет, что высокоэффективное производство синтез-газа может быть достигнуто при низких капитальных затратах с использованием уникальной технологии SOCC компании GRC на основе термического напыления.

Westinghouse Electric Company, Предварительные инженерные разработки и исследовательские исследования для интеграции промышленного производства водорода электролизом с выбранными легководными реакторами. Westinghouse и ее партнер по проекту, Национальная лаборатория Айдахо (INL), предлагают продвигать оценку жизнеспособности высокотемпературного парового электролиза (HTSE) с использованием твердооксидных электролизеров (SOEC) с целью интеграции производства водорода в коммерческих масштабах в существующую систему. Атомная электростанция с легководным реактором (LWR).

Компания Westinghouse будет руководить разработкой предпроектных проектов (FEED) для производства водорода с использованием ядерных технологий на нескольких станциях LWR в США. Будут разработаны проекты как для реакторов с водой под давлением (PWR), так и для реакторов с кипящей водой (BWR) с различными уровнями мощности в диапазоне от 20 МВт до 500 МВт. Оценки более крупных мощностей необходимы, чтобы лучше понять последствия, связанные с интегрированными предприятиями такого размера, и выявить потенциальные проблемы при расширении масштабов.

Кроме того, поскольку в ядерном парке США используются конструкции как с PWR, так и с BWR, необходимы оценки с использованием обоих, чтобы понять различия и создать справедливые возможности для использования ядерной энергии помимо производства электроэнергии.

Помимо предлагаемых FEED, Westinghouse решила включить в исследовательское исследование две области особого интереса. Westinghouse также проведет многочисленные оценки последствий лицензирования проектов, разработанных в ходе FEED и исследовательских исследований.

Хотя производство водорода создает дополнительные возможности гибкой эксплуатации для атомных электростанций, оно также создает дополнительные проблемы для межсетевых соединений и конечных пользователей водорода. Проект будет стремиться решить эту проблему, демонстрируя анализ данных модернизации сети и способность систем принятия решений обеспечивать транзакции электроэнергии с сетью в режиме реального времени.