晶澳蔚蓝 | 我国绿氢项目年内总投资超3000亿，光伏制氢前景可期

氢气是一种重要的清洁能源，能用于电力、热力、冶炼、冷却、制造、化工和燃料等多种应用场景，可调整能源供应结构。因此，氢被认为是最有希望取代传统化石燃料的能源载体，未来在能源结构中将占有一席之地。

然而，传统制氢技术需要消耗大量一次能源或生产原料，并产生二氧化碳等污染，若采用光伏等可再生能源制氢将产生巨大的经济和环境效益。据央视财经报道，2023年1月至9月，我国绿氢项目投产、在建和申报的项目达到57个，投资额达到3000亿元。

图片来源：央视财经

今天，请跟随小编一起全面了解光伏制氢技术。

1、何为光伏制氢?

光伏制氢其实也是太阳能制氢，它的基本原理是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，然后通过电解水产生氢气。在电解过程中，水分子在阳极上被分解成氧气和氢离子，氢离子通过阴极进入水中，最终形成氢气。

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。

图片来源：时代氢能

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

目前，商业用的氢气中有96%是从煤、石油和天然气等化石燃料制取而来，但传统制氢仍难摆脱对化石能源的依赖。近两年，光伏制氢技术发展势头渐显，其工艺简单、无污染，被视为制氢最佳路线之一。以下为传统制氢与光伏制氢方式优缺点对比：

数据部分来源：氢能汇

4、光伏制氢，还有多大发展空间?

在光伏领域，光伏发电在昼夜日间的变化都较大，如直接接入电网会加重电网调节负担、严重的会造成电网失稳对电力安全造成影响。利用光伏制氢，将不稳定的能量转化为氢能储存需要时再通过氢能发电稳定输出实现发电曲线平抑，减少弃光现象。

在储能领域，光伏制氢可以做储能效用利用氯能的储能效用，将光伏发电转换为氢能以低于化学储能的成本，实现跨天、跨周甚至跨月跨季度的储能或者将氯压缩或液化实现远距离运输匹配发电端和用户端。

当前，电解水制氢技术成熟、设备简单，运行和管理较为方便，制取氢气纯度较高，无污染。相信不久光伏制氢的用电成本就会被广大用户接受，使光伏制氢成本低于传统天然气/煤制氢，大规模的光伏制氢必将成为商用制氢的首选。