
目前,全國有30個“綠色氫氣”項目正在籌備或建設中。其中,有20多個項目選擇了“光伏+氫”技術路線。
光伏水電解制氫是一種將水電解制氫系統與太陽能發電相結合的技術,主要采用光伏發電系統產生的直流電供制氫站。與傳統電站相比,光伏直流發電系統減少了逆變器和升壓過程。主要設備設施有光伏組件、接線盒、基礎、支架、接地裝置等。光伏組件可根據制氫站輸入電壓和電流的要求進行串并聯配置,以提高系統效率。
光伏發電作為國家鼓勵的綠色清潔能源,近年來裝機容量快速增長。然而,光伏發電存在隨機性、波動性和階段性供電等問題,增加了電網調度的難度。隨著光伏裝機規模的擴大,光伏發電將面臨增加儲能的問題,儲能是所有能源問題中最重要的一個部分。
利用清潔能源電電解技術獲得氫氣,將氫氣儲存在高效儲氫裝置中,然后利用燃料電池技術將儲存的能量返回電網,或將儲存的高純氫氣送入氫氣產業鏈直接使用,能夠成功實現兩種新型能源的有效結合應用。
從技術角度來看,水電解制氫已有40年的發展歷史,技術成熟,設備簡單,操作管理更方便,制氫純度高,無污染,被認為是最有前途的制氫方法之一。
與傳統制氫方式相比,“光伏+氫”有幾個突出優勢:首先,在生產使用的原材料是“綠色”,是否有水或其他可再生能源用于發電,和整體環境友好,和電解水產生氫氣只會產生氫氣和氧氣,沒有碳和氧的化合物會引起環境污染。其次,“綠色氫氣”可以解決可再生能源過度、間歇性發電的困境,滿足不了電網應用的需求。最后,生產氫氣所用的原料水是現實生活中最容易獲得的資源之一,因此不需要考慮原料的多少。
然而,用電成本高是大多數企業刻意回避水電解制氫的重要原因。如今,隨著大規模光伏技術的不斷進步,以及電價的逐步走低,目前大部分地區維持在0.29元/千瓦時左右。近年來,隨著光伏裝機規模的不斷擴大和發電成本的進一步降低,預計未來光伏制氫成本將進一步下降,進入良性發展周期。
證券機構分析報告中提到,至2025年,光伏系統千瓦時成本將降至0.22元/千瓦時,在光能資源豐富的地區,光伏制氫電力成本預計將達到0.15元/千瓦時,這將推動制氫成本不斷降低,拓展行業發展空間。
業內人士普遍認為,氫作為一種重要的工業原料和清潔燃料,在未來幾十年將形成一種競爭格局。相信在不久的將來,光伏制氫的電力成本將被限制在用戶可接受的范圍內,使得光伏制氫的成本低于傳統的天然氣/煤制氫。大規模光伏制氫將成為商業化制氫的首選。
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