核能制氢多联产系统

效率双高

该系统把超高温气冷堆与混合硫循环结合起来，同时产出电力、热能和氢气，单位原料的能量利用率和㶲效率都比常规设计更高。

Ni, Hang · Qu, Xinhe · 赵罡 · 张平 · 彭威

Energy 2024

参数信息

能源利用效率

65.91 %

㶲效率

68.55 %

氢生产速率范围

0–55.7 mol/s

推荐分流比范围

0–0.6395

最大㶲损失系数

6.32 %

技术优势

能量利用率高

通过能量与㶲分析优化分流比，系统在氢产量55.7 mol/s时能源利用效率达65.91%，㶲效率达68.55%。

灵活调节产氢与发电

推荐分流比范围0–0.6395，可在产氢速率0–55.7 mol/s之间调节，以适应不同电力和氢需求。

关键设备损耗低

工艺热供应单元、蒸汽发生器与HyS循环的㶲损失系数分别为6.32%、6.26%和4.21%，为系统优化提供了明确方向。

应用场景

• 核能制氢：用核能高温热驱动混合硫循环制氢，替代化石燃料制氢，实现大规模低碳产氢。
• 多联产能源系统：同时产出电、热、氢，提高一次能源利用率，满足多种能源需求。
• 先进能源系统设计：通过热力学分析和参数优化确定最佳分流比与运行范围，为工程设计提供依据。
• 高温电解制氢：混合硫循环利用高温热分解硫酸，相比常规电解降低电耗，提高制氢效率。