看到标题，你会不会很奇怪，氢气怎么还会有这么多颜色？其实我刚刚看到的相关技术介绍文章的时候，和你一样，也是很好奇，于是查阅资料后，得到了相关的知识，也希望在新能源行业逐步进入高速发展之前，让大家对一些新的概念有个认识。
首先需要明白一个概念，氢本身是没有颜色，即无色的。这种无色气体是一种高效的、无毒害的取暖能源，并且由于因为氢气本身在燃料过程中产生的热值（即单位质量或体积的燃料完全燃烧时所放出的热量）比石油和天然气的热值要高得多，其最终燃烧后的产物为H2O，也就是水，所以燃烧时以及燃烧结束后均不会产生任何对环境或气候有害的物质。并且氢也很容易储存，使多余的电力得到充分利用。近些年世界针对氢的储能研究以及储能实现已经到了非常先进的地步，并且在中国几个地方建立了氢能小镇，关于氢能小镇，本篇文章不做累述，感兴趣的朋友可以自己搜一下，也可以等我过几天整理一下相关内容发出来。
绿氢（Green hydrogen）
绿氢是一个术语，用来描述在二氧化碳中性的基础上通过电解水产生的氢。在电解过程中，水被分解成构成它的元素氧和氢。这需要的电力来自可再生能源，例如风能、水力发电或太阳能。由于绿色氢的生产以及最终产物氢和氧都不会对环境或气候造成危害，所以绿色氢是气候中性的。
为了生产大量的绿色氢气，我们需要相当大的可再生能源发电能力。此外，电力价格必须是可承受的，这样绿色氢气也具有经济竞争力。实现这一目标的一个重要手段是改革电力收费和征税。
蓝绿氢（Turquoise hydrogen）
蓝绿氢是通过一个热过程产生的，在甲烷的帮助下，天然气被分解成氢和固体碳。如果碳保持永久结合，并且在进一步加工过程中不被燃烧，这个过程也是二氧化碳中性的。用于分解甲烷的反应堆或高炉也必须由可再生能源提供动力。分析蓝绿氢的另一个因素是，提取原材料天然气的过程也经常产生排放。因此，在整个生产过程和碳作为副产品的下游加工过程中，蓝绿氢通常不是完全的气候中性的。
蓝氢（Blue hydrogen）
蓝氢是由天然气的蒸汽还原产生的。在这个过程中，天然气被分解成氢气和二氧化碳。然而，在这个蒸汽重整过程中，二氧化碳不会排放到大气中；相反，它是通过工业方式储存或加工的。碳捕获和储存(CSS)技术可用于将二氧化碳储存在地下。这意味着蓝氢气也不会产生任何二氧化碳排放。然而，储存的长期影响是不确定的，泄漏仍然会对环境和气候产生负面影响。
灰氢（Grey hydrogen）
灰氢与绿氢完全相反，因为它不是气候中性的。灰氢是通过蒸汽转化化石燃料如天然气或甲烷等获得的。在这个过程中，废气二氧化碳被直接释放到大气中。所以灰色氢气对气候有害。灰氢也是用化石燃料和不可再生能源的电力来代替生态电力来电解水的术语。
粉氢（Pink hydrogen）
粉氢是将核反应堆与先进制氢工艺耦合生产得到的氢气，在此过程中既能实现制氢过程的无碳排放，还可有效拓展核能的利用方式，提高核电厂的经济竞争力，是未来氢气大规模供应的重要解决方案。
核能制氢的技术路线可分为核电制氢（机组为制氢提供电能）、核热制氢（机组为制氢提供热能）和电热混合制氢（机组为制氢提供热能和电能）三种。能够与制氢工艺耦合的反应堆有多种选择, 而高温气冷堆能够提供高温工艺热，是目前最理想的高温电解制氢的核反应堆。
美国、俄罗斯以及欧洲的法国，针对制氢技术已经开展了多年，其中重点方向都逐渐的转移到了粉氢，即核电制氢的方向。
其中在美国能源部资助下，美国相关企业正在四座核电厂推进核能制氢示范设施建设。这些设施均将在2024 年底前投运，分别采用了四种技术，包括三种低温电解技术和一种高温电解技术。而另外一个核大国俄罗斯也不甘示弱，其能源部资助俄原集团准备近期在现有核电厂实现电解制氢，远期利用高温气冷堆制氢，正在开展两个项目：一是到2025 年在科拉核电厂建成一座能年产150 吨氢气的电解制氢中试设施；二是于2021 年启动高温气冷堆与蒸汽甲烷重整工艺耦合制氢技术的研发及前端工程和设计工作，预计于2032 年建成首座高温气冷堆，并于2036年启动制氢。欧洲国家中，以法国为代表的国家将投资23亿欧元推动电解制氢技术的发展，包括到2030年至少建成2座百万千瓦级“超级制氢厂”。
而我国则在这一方面也有突破，其中2022 年9 月，东华能源公告与中国核电签署《战略合作协议》，双方共同推进高温气冷堆项目，未来五年内预计投资超千亿元，共同打造零碳产业园。2022 年11 月，东华能源公告拟与中国核电共同出资设立茂名绿能，分别持股49%和51%，进一步推进高温气冷堆项目。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，实现大规模工业制粉氢。
虽然核能制氢具有广阔的发展前景，但要实现商业化还需克服诸多挑战：一是核能制氢的经济性尚待验证，成本是核能制氢能否实现大规模商业利用的关键因素。除非核电与制氢系统的成本显著降低，核电制氢并不具备竞争力。二是能高效率制氢的高温气冷堆技术还不成熟，其工艺系统、关键设备、核心材料等技术都还需要进一步试验和改进。此外，安全性也是制约核能制氢的一大因素之一。
谈及核能制氢的制约条件，清华大学工程物理系副研究员俞冀阳在接受中国环境报采访时表示，“瓶颈其实就是经济性和市场化，以及相应的配套基础设施建设。”
未来，随着核能制氢技术的进一步完善，核能在制氢方面的作用也会越来越大，有望成为将来氢气大规模供应的重要解决方案。
