当光伏遇见氢能，又一个全新的新能源应用蓝海诞生了。太阳能制氢，这个已被提出40余年的新能源应用，在光伏产业迈入“成年”，氢能茁壮成长之际，迎来了历史性发展时机。
太阳能制氢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。
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国内外已开工的光伏制氢项目
1、国内光伏制氢项目
2019年12月，由中国科学院李灿院士团队主导的国内首个太阳能燃料生产示范工程在兰州新区精细化工园区落地。该项目由光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成甲醇三大系统单元组成，通过装机规模为10MW的光伏发电单元向2台功率为1000立方米/小时的电解槽供电实现电解水制氢。
而在此之前，阳光电源已经开工了500MW的光伏制氢项目。
7月22日，县政府与合肥阳光新能源科技有限公司举行了300MW光伏和50MW制氢综合示范项目签约仪式。
9月25日，山西省屯留区在吾元镇举行200MW光伏发电项目（一期）开工暨二期500MW光伏制氢项目签约仪式。
对光伏制氢，阳光电源董事长曹仁贤报以极大信心，公开表示：“现在，电网的成本占1块钱，电网交流的设备占1块钱，如果在西部光照好的地方，通过电力的转换装置直接制氢，10MW的光伏电站每天可以制造10万立方米的氢气，关键的问题是事后的储存、运输如何攻关！”
2、国外光伏制氢项目
在国际市场上，也有大量光伏制氢项目启动。
1）日本
在日本的全世界最大的制氢工厂“福岛氢能源研究基地”大部分采用的就是光伏制氢。据了解，这家位于福岛的制氢工厂占地总面积为22万公顷，其中18万公顷为太阳能发电区域，4万公顷为制氢车间。该制氢工厂每小时生产氢气2000立方米，年生产氢能约900吨，可供1万辆氢能源汽车使用。此外，工厂通过光伏制氢获取的氢能还可用于氢能发电，融入电网系统中。
2）欧洲
法国的光伏制氢则是直接在应用端着手。12月中旬，法国新一批氢能源公交车正式启用，该公交车搭载太阳能电池板，通过光伏制氢产生动力。
2019年10月初，Meyer Burger联合欧盟其它公司提出在欧洲大陆建设一座年产能2GW光伏制造厂，项目为期八年，总投资额为132-165亿美元, 所生产的产品将用于为氢能项目供电，项目将建在意大利等地。
此外，德国、荷兰、澳大利亚、加拿大等国家均已开展大型光伏制氢项目的研究或投入。随着氢能在全球的火爆，光伏制氢产业也迅速被点燃。
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光伏制氢的成本分析
光伏制氢流程如下图:
电解水生氢的成本主要来源于几部分：
1）电解设备的平摊成本（考虑到设备的使用寿命），
2）储氢设备成本（也需要考虑到设备的使用寿命），
3）电费成本，
4）运输成本，建造输气管道或者车辆运输。
其中电费成本会达到70-80%，占比较高。因此，电解水制氢最重要的成本在于电费，用电的成本决定了氢气的成本，电解水制氢工艺需要尽可能的压低电费成本。
随着光伏电价的下降，必将带来氢气成本的大幅下降。初步计算，在光照好的地方，光伏制氢的电力成本每度电大概在1毛5分钱。同时，随着技术发展、规模化效应，都会导致氢气成本进一步降低。
有专家预测，在太阳能资源比较好的地区，如青海格尔木地区，2020年光伏制氢的成本可以控制在2元/立方米。
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国内光伏制氢的相关研究
近年来，我国对光伏制氢也进行了一些研究，根据公开资料所得主要项目如下：
1.利用太阳能规模制氢的基础研究
此项目由6个课题组成，牵头单位为西安交通大学，中国科学院大连化物所、兰州化物所、中科院工程热物理所、半导体所、上海交通大学、哈尔滨工业大学、北京工业大学、郑州大学北京太阳能研究所等也共同参与该项目的研究。
2004年2月27日，该项目实施会在西安交通大学召开。由西安交大“长江学者”特聘教授郭烈锦任首席科学家主持、此后五年内将获得总额为2200万元的专项资金资助，也是2003年度国家重点基础研究发展规划（973计划）批准立项的25个项目之一。
2.液态太阳能燃料合成示范工程项目
"液态太阳燃料合成二氧化碳加氢合成甲醇技术开发 " 项目，即太阳能等可再生能源电解水制氢及二氧化碳加氢合成甲醇技术开发项目，由兰州新区石化产业投资有限公司、苏州高迈新能源科技有限公司、中科院大连化物所三方合作开发建设。该项目由李灿院士团队提供核心技术——太阳能电解水催化制氢工艺。
液态太阳燃料合成示范项目是我国第一个太阳能燃料生产示范工程，主要由光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成甲醇三个单元组成。其中，电解水制氢及二氧化碳合成甲醇单元占地面积约33亩，投资约7600万元；光伏单元占地面积约256亩，投资约6500万元，总投资约14100万元。项目由中科院院士李灿团队提供核心技术——太阳能电解水催化制氢工艺。
9月上旬，兰州新区液态太阳能燃料合成示范工程项目10兆瓦光伏发电装置已基本完成设备安装。整个项目力争今年9月底投产试运营。
来源：部分素材来源于智汇光伏
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