新能源代表产业的结合：光伏制氢

氢作为传统化石燃料的一种可行的绿色替代品，甚至作为商业融合的潜在解决方案得到了广泛关注，通常被称为清洁能源的圣杯。然而，尽管它引起了很多轰动，但并不是所有种类的氢都是真正的绿色选择。

十年前，国内光伏产业开始萌芽，随后如雨后春笋般遍布在各个地区。十年后，氢能产业以星星之火点燃全球，特别是在中国，在相关政策和社会资本的引导下，已然呈现出一片燎原之势。

而今，这两个新能源代表产业的结合—光伏制氢，已被视为未来新能源最具潜力的发展方向之一。

1、何为光伏制氢？

光伏制氢其实也是太阳能制氢，它的基本原理就是先使用太阳能光伏发电，然后将水电解得到氢气和氧气。而太阳能光伏发电制氢储能技术的核心思想是当太阳能充足但无法上网、需要弃光时，利用光电将水电解制成氢气（和氧气），将氢气储存起来；当需要电能时，将储存的氢气通过不同方式（内燃机、燃料电池或其他方式）转换为电能输送上网。

2、光伏制氢技术路线

光伏发电制氢主要利用光伏发电系统所发直流电直接供应制氢站制氢用电。光伏直流发电系统相比传统电站减少了逆变和升压的过程，主要设备设施包括光伏组件、汇流箱、支架、基础、接地装置等，光伏组件可根据制氢站输入电压和电流要求进行串、并连配置，从而提高系统效率。电解水制氢目前技术成熟、设备简单，运行和管理较为方便，制取氢气纯度较高，无污染，主要有碱性电解槽制氢、聚合物薄膜电解槽（PEM Electrolyzer）制氢、固体氧化物电解槽(Solid Oxide Electrolyzer)制氢3种技术路线。

3、光伏制氢优势

光伏制氢最大的优势就是储能，而氢气作为一种理想的能量载体，优势也是十分明显的，例如：氢气能以极高的转换效率（50%-90%）转化为电能或者其他燃料；氢气可以作为太阳能、风能等可再生能源波动性和不稳定性的补偿；氢气能以气态、液态甚至固态形式存储；氢气可以长距离通过管道或气罐进行运输；氢气是一种高能量重量比的燃料（142MJ/kg），远高于化石燃料；氢气燃烧的最终产物只有水，使用中不会有污染物的排放等等，都是它的优势。

4、光伏制氢，是弃电还是提高效率？

国新办举行的中国可再生能源发展有关情况发布会上，国家能源局表示，到“十四五”末，可再生能源将从原来能源电力消费的增量补充，变为能源电力消费增量的主体。在双碳目标的指引下，光伏将进入下一个快速发展阶段。中国光伏行业协会相关报告显示，十四五“国内年均光伏新增装机规模达70GW-90GW。

光伏装机量的不断攀升，使得消纳问题愈发凸显，成为制约光伏大规模发展的瓶颈之一。

随着我国能源绿色、低碳的转型，氢能也迎来了快速发展。“光伏+制氢”模式，将有效解决消纳问题等可再生能源的发展瓶颈。还可有效解决制氢成本高和绿色生产的问题。

“光伏+氢能”模式，并不是简单地放弃电力，制造氢能，而是提高了能源利用效率、生产清洁能源一举两得的好事。

5、光伏制氢，还有多大发展空间？

疫情过后，绿色复苏与重视新能源已成为全球多数国家的发展共识。

中国产业发展促进会副会长、氢能分会会长魏锁表示，发展氢能产业，对我国减少油气对外依赖，提高能源安全水平，减少大气污染排放，改善生态环境，有着重大现实意义。

英国石油公司BP最新发布的《世界能源展望》中指出，到2050年，氢能占终端能源消费总量比例或将增长16%，其中电解水制氢将成供氢主体，中国的电解水制氢率先采用可再生能源，据中国氢能联盟发布的白皮书显示，到2050年，我国可再生能源电解制氢将占氢气供应结构的70%。

我国光伏历经十余年的快速发展，0.1元一度电已经成为现实。据初步计算，在光照好的地方，光伏制氢的电力成本约0.15元，大幅低于现在制氢的电力成本，光伏制氢的竞争力也将逐渐增强，市场空间也将全面展现。