與此同時(shí)，隨著(zhù)氫能在全球的火爆，光伏制氫產(chǎn)業(yè)也迅速被點(diǎn)燃。當光伏遇見(jiàn)氫能，一個(gè)全新的新能源應用藍海出圈誕生。而“綠色氫氣”作為實(shí)現氣候目標的新興領(lǐng)域，正成為行業(yè)焦點(diǎn)。
光伏制氫，是棄電還是提高效率?
3月30日，國新辦舉行的中國可再生能源發(fā)展有關(guān)情況發(fā)布會(huì )上，國家能源局表示，到“十四五”末，可再生能源將從原來(lái)能源電力消費的增量補充，變?yōu)槟茉措娏οM增量的主體。隨著(zhù)近年光伏裝機規模不斷擴大，僅2020年我國新增裝機規模48.2GW。在雙碳目標的指引下，光伏將進(jìn)入下一個(gè)快速發(fā)展階段。中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )相關(guān)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(wèn)題愈發(fā)凸顯，成為制約光伏大規模發(fā)展的瓶頸之一。
隨著(zhù)我國能源綠色、低碳的轉型，氫能也迎來(lái)了快速發(fā)展。“光伏+制氫”模式，將有效解決消納問(wèn)題等可再生能源的發(fā)展瓶頸。還可有效解決制氫成本高和綠色生產(chǎn)的問(wèn)題。
“光伏+氫能”模式，并不是簡(jiǎn)單地放棄電力，制造氫能，而是提高了能源利用效率、生產(chǎn)清潔能源一舉兩得的好事。
光伏制氫，還有多大發(fā)展空間?后疫情時(shí)代，綠色復蘇與重視新能源已成為全球多數國家的發(fā)展共識。 中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì )副會(huì )長(cháng)、氫能分會(huì )會(huì )長(cháng)魏鎖表示，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，對我國減少油氣對外依賴(lài)，提高能源安全水平，減少大氣污染排放，改善生態(tài)環(huán)境，有著(zhù)重大現實(shí)意義。 英國石油公司BP最新發(fā)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(cháng)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(lián)盟發(fā)布的白皮書(shū)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(jīng)十余年的快速發(fā)展，一毛錢(qián)一度電已經(jīng)成為現實(shí)。據初步計算，在光照好的地方，光伏制氫的電力成本約1毛5分錢(qián)，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(chǎng)空間也將全面展現。
光伏制氫，技術(shù)路線(xiàn)有哪些?
光伏發(fā)電制氫主要利用光伏發(fā)電系統所發(fā)直流電直接供應制氫站制氫用電。光伏直流發(fā)電系統相比傳統電站減少了逆變和升壓的過(guò)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(jìn)行串、并連配置，從而提高系統效率。電解水制氫目前技術(shù)成熟、設備簡(jiǎn)單，運行和管理較為方便，制取氫氣純度較高，無(wú)污染，主要有3種技術(shù)路線(xiàn)。
堿性電解槽制氫。該種電解槽的結構簡(jiǎn)單，適合大規模制氫，價(jià)格較便宜，效率偏低約70%~80%，主要設備包括電源、陰陽(yáng)極、橫膈膜、電解液和電解槽箱體組成，電解液通常為氫氧化鈉溶液，電解槽主要包括單極式和雙極式。
聚合物薄膜電解槽(PEM Electrolyzer)制氫。效率較堿性電解槽效率更高，主要使用了離子交換技術(shù)。電解槽主要由聚合物薄膜、陰陽(yáng)兩電極組成，由于較高的質(zhì)子傳導性，聚合物薄膜電解槽工作電流可大大提高，從而提升電解效率。隨著(zhù)質(zhì)子交換膜、電極貴金屬技術(shù)進(jìn)步，聚合物薄膜電解槽制氫成本將會(huì )大大降低。
固體氧化物電解槽(Solid Oxide Electrolyzer)制氫?？稍诟邷叵鹿ぷ?，部分電能可由熱能替代，效率高、成本低，固體氧化物電解槽是三種電解槽中效率最高的設備，反應后的廢熱可與汽輪機、制冷系統進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)利用，提升效率，可達到90%。
