光伏制氢技术发展

在科技的发展道路上，离不开能源的助力，特别是再科技飞速发展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人员不断开发新能源，这就再当下最需要研发太阳能的使用。十年前，国内光伏产业开始萌芽，随后如雨后春笋般遍布在各个地区。十年后，氢能产业的星星之火出现，在政策和资本的引导下，呈现出一片燎原之势。

而今，这两个新能源代表产业的结合更是成为了能源领域的佳话。12月27日，国内光伏制氢产业获得重大进展，示范工程正式在兰州新区化工园区落地。这一项目也代表着国内光伏制氢产业的最高水平。国内光伏制氢日渐火热在光照资源丰富的地区，利用光伏发电产生的电力进行氢气制备，然后将制取的“绿氢”通过管道或专用车辆、船只运输到使用地，这便是光伏制氢产业的大致流程。

如今，光伏制氢产业被视为未来新能源最具潜力的发展方向之一。日前，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，总投资高达1.41亿元。项目主要用太阳能等可再生能源进行电解水制氢，然后二氧化碳加氢合成甲醇，实现甲醇重整制氢和氢燃料电池在重卡等商用车上的技术应用。

项目主导团队是中国科学院李灿院士团队，负责提供太阳能电解水催化制氢工艺核心技术，该团队在光伏制氢研究领域已经取得了多项进展。此外，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以及中科院大连化物所三方合作进行项目的开发建设。除了近日落户兰州的光伏制氢项目外，年内该产业还有一大动向值得关注。

今年7月，知名光伏企业阳光电源300MW光伏和50MW制氢综合示范项目在山西省晋中市举行签约仪式，打响了2019年国内光伏制氢项目的第一枪。紧接着，在9月，阳光电源200MW光伏发电项目(一期)开工暨二期500MW光伏制氢项目在山西省长治市举行签约仪式。一个月后，阳光电源与大连物化所共同成立“PEM电解制氢技术联合实验室”，攻关技术制高点。连续三次大动作，彰显了阳关电源在光伏制氢项目上的决心，也侧面展示了该产业的光明前景。国外市场已被点燃

光伏制氢并非是一个全新的概念，这个应用已经被提出了40余年。之所以在今年出现跨越性的进展，与国内光伏产业的成熟和氢能产业的爆发密不可分。实际上，在国际市场上，光伏制氢产业的蓝海已经开启。如今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。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。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。如是，光伏制氢不仅代表着氢能产业的未来发展方向，还将在一定程度上解决光伏发展之困，更有望在未来几年内成为新能源领域的一个新风口。可再生能源制氢成生力军除了光伏制氢外，一同火起来的还有风电制氢等可再生能源制氢。今年8月，河北张家口沽源风电制氢项目完成设备安装，成为国内首个风电制氢工业应用项目。

按照规划，该项目建成后，可形成年制氢1752万标准立方米的生产能力，主要用于工业生产和氢能源汽车领域。无独有偶，今年7月，吉林白城宣布规划建设风能制氢一体化示范项目，包括风电场、制氢、储氢、加氢设施，开启城市氢能经济的新时代。而在全球范围内，根据知名研究机构伍德麦肯兹预计，目前已经有3.65亿美元投资在可再生能源制氢领域，超过35亿美元的项目正在筹备中。换言之，在可再生能源产业逐渐成熟的当下，产业的结合趋势已经势不可挡。可再生能源制氢有望成为能源结构的重要组成部分。相较于氢能产业的落后，我国在发展可再生能源制氢方面有着一定的优势，强大的光伏、风电产业基础为可再生能源制氢提供了重要保障。

此外，国家政策方面也曾发布文件鼓励可再生能源转化为氢能等其它能源。根据中国氢能联盟发布的白皮书显示，到2050年，我国可再生能源电解制氢将占氢气供应结构的70%。届时，可再生能源制氢领域的广阔市场蓝海将全面展现。当然，尽管产业前景可期，但目前氢气的存储、运输以及电解水过程中的技术难关仍待突破。只有随着技术的不断发展，可再生能源制氢才能满足商业化的需求，成为我国能源供应的又一生力军。目前太阳能还未能更好被人类利用，需要科研人员不断努力，研究出更高效地产品，这样才能保证我们人类的能源够人类发展所需。