氫作為傳統(tǒng)化石燃料的一種可行的綠色替代品,，甚至作為商業(yè)融合的潛在解決方案得到了廣泛關(guān)注,，通常被稱為清潔能源的圣杯。然而,，盡管它引起了很多轟動(dòng),，但并不是所有種類的氫都是真正的綠色選擇。

唯yi的問(wèn)題是,，我們還沒(méi)有找到一種經(jīng)濟(jì)上可行的方法來(lái)生產(chǎn)"綠色氫,，而不需要使用大量資金或數(shù)噸能源投入，但目前我們已快接近這個(gè)門檻,。

十年前,，國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)開(kāi)始萌芽，隨后如雨后春筍般遍布在各個(gè)地區(qū),。十年后,，氫能產(chǎn)業(yè)以星星之火點(diǎn)燃全球，特別是在中國(guó),，在相關(guān)政策和社會(huì)資本的引導(dǎo)下,，已然呈現(xiàn)出一片燎原之勢(shì)。

而今,，這兩個(gè)新能源代表產(chǎn)業(yè)的結(jié)合—光伏制氫,，已被視為未來(lái)新能源具潛力的發(fā)展方向之一。

1,、何為光伏制氫,？

光伏制氫其實(shí)也是太陽(yáng)能制氫，它的基本原理就是先使用太陽(yáng)能光伏發(fā)電,，然后將水電解得到氫氣和氧氣,。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電制氫儲(chǔ)能技術(shù)的核心思想是當(dāng)太陽(yáng)能充足但無(wú)法上網(wǎng)、需要棄光時(shí),，利用光電將水電解制成氫氣（和氧氣）,，將氫氣儲(chǔ)存起來(lái)；當(dāng)需要電能時(shí),，將儲(chǔ)存的氫氣通過(guò)不同方式（內(nèi)燃機(jī),、燃料電池或其他方式）轉(zhuǎn)換為電能輸送上網(wǎng)。

2,、光伏制氫技術(shù)路線

光伏發(fā)電制氫主要利用光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)直流電直接供應(yīng)制氫站制氫用電,。光伏直流發(fā)電系統(tǒng)相比傳統(tǒng)電站減少了逆變和升壓的過(guò)程，主要設(shè)備設(shè)施包括光伏組件,、匯流箱,、支架,、基礎(chǔ)、接地裝置等,，光伏組件可根據(jù)制氫站輸入電壓和電流要求進(jìn)行串,、并連配置，從而提高系統(tǒng)效率,。電解水制氫目前技術(shù)成熟,、設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行和管理較為方便,，制取氫氣純度較高,，無(wú)污染，主要有堿性電解槽制氫,、聚合物薄膜電解槽（PEM Electrolyzer）制氫,、固體氧化物電解槽(Solid Oxide Electrolyzer)制氫3種技術(shù)路線。

3,、光伏制氫優(yōu)勢(shì)

光伏制氫大的優(yōu)勢(shì)就是儲(chǔ)能,，而氫氣作為一種理想的能量載體，優(yōu)勢(shì)也是十分明顯的,，例如：氫氣能以*的轉(zhuǎn)換效率（50%-90%）轉(zhuǎn)化為電能或者其他燃料,；氫氣可以作為太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源波動(dòng)性和不穩(wěn)定性的補(bǔ)償,；氫氣能以氣態(tài),、液態(tài)甚至固態(tài)形式存儲(chǔ)；氫氣可以長(zhǎng)距離通過(guò)管道或氣罐進(jìn)行運(yùn)輸,； 氫氣是一種高能量重量比的燃料（142MJ/kg）,，遠(yuǎn)高于化石燃料；氫氣燃燒的產(chǎn)物只有水,，使用中不會(huì)有污染物的排放等等,，都是它的優(yōu)勢(shì)。

4,、國(guó)內(nèi)光伏制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在我國(guó),，目前氫能產(chǎn)業(yè)主要以燃料電池為關(guān)聯(lián)的氫工業(yè)應(yīng)用為主，促進(jìn)著新能源汽車,、分布式供能等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。

2019年，隨著“十城千輛"的氫燃料電池汽車推廣計(jì)劃的風(fēng)聲漸起,，包含北京,、上海、成都、蘇州,、張家口等在內(nèi)的十個(gè)城市將*推廣氫燃料電池汽車，以氫燃料電池汽車為切入點(diǎn),，我國(guó)“氫都"四起,。

2020年，國(guó)家能源局將氫納入能源體系,，國(guó)家財(cái)政部發(fā)出開(kāi)展燃料電池汽車示范推廣意見(jiàn)稿,，國(guó)家發(fā)改委推進(jìn)研究制定氫能支持政策的文件的相繼發(fā)布，讓氫能產(chǎn)業(yè)插上了快速騰飛的翅膀,。

而基于目前氫云產(chǎn)業(yè)來(lái)看,，氫云鏈認(rèn)為，將綠色氫推向市場(chǎng)的大障礙是資本成本的降低,；陽(yáng)光電源董事長(zhǎng)曹仁賢曾表示“10MW光伏每小時(shí)可制造10立方的氫氣,，25平方公里的光伏發(fā)電列陣，可以做一個(gè)小型的制氫城,，一年可以產(chǎn)100萬(wàn)噸的氫氣,，100萬(wàn)噸的氫氣*夠我們未來(lái)幾年用。初步計(jì)算,，在光照好的地方,，制氫的光伏發(fā)電成本大概在1毛5分錢一度電，是大幅度低于現(xiàn)在制氫的電力成本,?！?/p>

據(jù)氫云鏈統(tǒng)計(jì)，目前,，我國(guó)穩(wěn)步推進(jìn)的光伏制氫項(xiàng)目已有近10項(xiàng),。

表1 國(guó)內(nèi)光伏制氫項(xiàng)目

5、國(guó)外光伏制氫發(fā)展

而在國(guó)際市場(chǎng)上,，日本,、德國(guó)、荷蘭,、澳大利亞,、加拿大等國(guó)家均已開(kāi)展大型光伏制氫項(xiàng)目的研究或投入。

由日本經(jīng)產(chǎn)省下屬的NEDO,、東芝,、東北電力公司和巖谷產(chǎn)業(yè)公司建設(shè)了太陽(yáng)能制氫工廠-福島氫能源研究基地，據(jù)悉,，該基地占地總面積為22萬(wàn)公頃,，其中18萬(wàn)公頃為太陽(yáng)能發(fā)電區(qū)域，4萬(wàn)公頃為制氫車間,，是目前大規(guī)模的制氫工廠,。

澳大利亞BOC制氫項(xiàng)目是澳政府與英國(guó)BOC公司合作,，利用太陽(yáng)能電解法制氫。

德國(guó)與摩洛哥簽署了氫能源研究和投資合作協(xié)議,，支持摩洛哥建立綠色氫能源研究平臺(tái),，在太陽(yáng)能等新能源領(lǐng)域?qū)δβ甯邕M(jìn)行知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓和氫方面的合作?？諝猱a(chǎn)品公司與ACWA Power和NEOM宣布簽署了一項(xiàng)協(xié)議,，他們將共同投資50億美元，建造一個(gè)使用可再生能源的世jie級(jí)綠色氫基氨工廠,。

6,、總結(jié)

光伏發(fā)電目前已經(jīng)作為國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的綠色清潔能源，不過(guò),，光伏發(fā)電具有隨機(jī)性,、波動(dòng)性、階段性供電等問(wèn)題,，增加了電網(wǎng)調(diào)度難度,；而隨著裝機(jī)規(guī)模不斷增大，光伏發(fā)電在儲(chǔ)能方面的劣勢(shì)就凸顯出來(lái),，而此時(shí)太陽(yáng)能制氫,，光伏制氫是可以有效地消納光伏發(fā)電，可以實(shí)現(xiàn)兩種重要新能源之間的有效結(jié)合應(yīng)用,。

因此,，氫云鏈認(rèn)為，隨著光伏發(fā)電和電解水制氫技術(shù)的不斷發(fā)展,，成本的逐漸降低,，太陽(yáng)能制氫將能逐漸滿足商業(yè)化的要求，成為我國(guó)能源安全和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的又一生力軍,。

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作者：氫云鏈

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