新能源代表產業的結合：光伏制氫

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

十年前，國內光伏產業開始萌芽，隨后如雨后春筍般遍布在各個地區。十年后，氫能產業以星星之火點燃全球，特別是在中國，在相關政策和社會資本的引導下，已然呈現出一片燎原之勢。

而今，這兩個新能源代表產業的結合—光伏制氫，已被視為未來新能源最具潛力的發展方向之一。

1、何為光伏制氫？

光伏制氫其實也是太陽能制氫，它的基本原理就是先使用太陽能光伏發電，然后將水電解得到氫氣和氧氣。而太陽能光伏發電制氫儲能技術的核心思想是當太陽能充足但無法上網、需要棄光時，利用光電將水電解制成氫氣（和氧氣），將氫氣儲存起來；當需要電能時，將儲存的氫氣通過不同方式（內燃機、燃料電池或其他方式）轉換為電能輸送上網。

2、光伏制氫技術路線

光伏發電制氫主要利用光伏發電系統所發直流電直接供應制氫站制氫用電。光伏直流發電系統相比傳統電站減少了逆變和升壓的過程，主要設備設施包括光伏組件、匯流箱、支架、基礎、接地裝置等，光伏組件可根據制氫站輸入電壓和電流要求進行串、并連配置，從而提高系統效率。電解水制氫目前技術成熟、設備簡單，運行和管理較為方便，制取氫氣純度較高，無污染，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種技術路線。

3、光伏制氫優勢

光伏制氫最大的優勢就是儲能，而氫氣作為一種理想的能量載體，優勢也是十分明顯的，例如：氫氣能以極高的轉換效率（50%-90%）轉化為電能或者其他燃料；氫氣可以作為太陽能、風能等可再生能源波動性和不穩定性的補償；氫氣能以氣態、液態甚至固態形式存儲；氫氣可以長距離通過管道或氣罐進行運輸；氫氣是一種高能量重量比的燃料（142MJ/kg），遠高于化石燃料；氫氣燃燒的最終產物只有水，使用中不會有污染物的排放等等，都是它的優勢。

4、光伏制氫，是棄電還是提高效率？

國新辦舉行的中國可再生能源發展有關情況發布會上，國家能源局表示，到“十四五”末，可再生能源將從原來能源電力消費的增量補充，變為能源電力消費增量的主體。在雙碳目標的指引下，光伏將進入下一個快速發展階段。中國光伏行業協會相關報告顯示，十四五“國內年均光伏新增裝機規模達70GW-90GW。

光伏裝機量的不斷攀升，使得消納問題愈發凸顯，成為制約光伏大規模發展的瓶頸之一。

隨著我國能源綠色、低碳的轉型，氫能也迎來了快速發展。“光伏+制氫”模式，將有效解決消納問題等可再生能源的發展瓶頸。還可有效解決制氫成本高和綠色生產的問題。

“光伏+氫能”模式，并不是簡單地放棄電力，制造氫能，而是提高了能源利用效率、生產清潔能源一舉兩得的好事。

5、光伏制氫，還有多大發展空間？

疫情過后，綠色復蘇與重視新能源已成為全球多數國家的發展共識。

中國產業發展促進會副會長、氫能分會會長魏鎖表示，發展氫能產業，對我國減少油氣對外依賴，提高能源安全水平，減少大氣污染排放，改善生態環境，有著重大現實意義。

英國石油公司BP最新發布的《世界能源展望》中指出，到2050年，氫能占終端能源消費總量比例或將增長16%，其中電解水制氫將成供氫主體，中國的電解水制氫率先采用可再生能源，據中國氫能聯盟發布的白皮書顯示，到2050年，我國可再生能源電解制氫將占氫氣供應結構的70%。

我國光伏歷經十余年的快速發展，0.1元一度電已經成為現實。據初步計算，在光照好的地方，光伏制氫的電力成本約0.15元，大幅低于現在制氫的電力成本，光伏制氫的競爭力也將逐漸增強，市場空間也將全面展現。