Джерело: МАГАТЕ, 28.10.2021

Згідно з новим дослідженням МАГАТЕ, яке підкреслило важливість поєднання різноманітних низьковуглецевих джерел для успішного переходу на чисту енергію, атомна енергія буде найбільш економічно ефективним засобом виробництва чистого водню, коли ціни на природний газ будуть значно вище за загальні низькі рівні, які спостерігалися за останнє десятиліття.

Використовуючи новий інструмент МАГАТЕ для моделювання енергетичних систем (FRAMES), було проведено дослідження, яке показало, що при зростанні цін на газ, при виробництві низьковиглецевого водню, оптимальне рішення від використання природного газу без або з уловлюванням та зберіганням вуглецю зміщується на користь ядерної та відновлюваної енергетики. Хоча дослідження були зосереджені на певній країні, їх результати, як правило, можна застосувати до інших енергетичних ринків.

Дослідження показало, що це зміщення відбувається при цінах на природний газ, значно нижчих ніж ті, які спостерігалися останніми днями в Європейському Союзі, Великобританії та деяких країнах Азії. 

Дослідження FRAMES проводилось напередодні Конференції ООН зі зміни клімату, на якій МАГАТЕ проведе кілька заходів, щоб підкреслити внесок ядерної енергетики у досягнення цілей Паризької угоди. Чистий водень все частіше розглядається як ключовий елемент переходу на чисту енергію,та як частину надійної низьковуглецевої енергетичної суміші.Як базовий орієнтир для середньої ціни на природний газ, у дослідженні FRAMES використована ціна на таких ринках, як Європа, ще весною до недавнього сплеску цін. Така ж ціна була використана в нещодавньому дослідженні URENCO/Aurora ринку Великобританіїдо 2050 року «Декарбонізація водню в економіці з нульовою чистотою», яке показало, що ядерна енергія в партнерстві з відновлюваними джерелами енергії може знизити загальні системні витрати на виробництво водню.

Водень є найпоширенішим елементом у Всесвіті, але виробництво його в чистому вигляді для промислових процесів - від виробництва синтетичного палива та нафтохімічних продуктів до виробництва напівпровідників та живлення електромобілів на паливних елементах - є енергоємним і в даний час майже цілком здійснюється з використанням викопного палива, в основномуприродного газу шляхом паровогорефомінгу метану. Щоб зменшити вплив на довкілля при щорічному виробництві 90 мільйонів тонн водню, та подальшого збільшення виробництва для досягнення кліматичних цілей, кілька країн намагаються використовувати ядерні процеси для виробництва низьковуглецевого водню у конкурентно великих масштабах і економічно вигідній основі.

Коли ціни на природний газ зростають вище 20 доларів за мільйон британських теплових одиниць, дослідження FRAMES показало, що оптимальним методом виробництва водню стає суміш водню, отриманого електролізом з електроенергії, яка постачається за допомогою комбінації відновлюваних джерел і звичайних атомних електростанцій і теплових процесів, які можуть в кінцевому підсумку постачатись передовими високотемпературними ядерними реакторами (HTR).Міжнародний інтерес до HTR зростає, оскільки очікується, що вони забезпечать економічно ефективну електроенергію, а також високотемпературний теплоносій для промислового застосування. HTR, які були першими в Німеччині в 1970-х роках, зараз розробляються в кількох країнах, значного прогресу досягнуто в Японії та Китаї, нещодавно запустивши свій перший HTR-блок у провінції Шаньдун. Китай планує згодом розгорнути ще кілька HTR, щоб об’єднати виробництво електроенергії та технологічного тепла для промисловості та інших застосувань, включаючи виробництво водню.

Зараз FRAMES використовується МАГАТЕ для внутрішнього аналізу інтегрованих енергетичних систем. Цей інструмент надає кількісний аналіз потенційних переваг ядерної енергетики для нинішніх і майбутніх енергетичних систем, що представляє особливий інтерес для країн, які прагнуть або розглядають ядерну енергетику як частину свого рішення для досягнення нульових викидів.