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在我国，绿色能源代替化石能源的大潮已全面开启，且风势渐趋扩大。尤其是光伏产业，虽然起步晚于风电产业，但经过曲折发展，与“老大哥”同步迈入了平价上网时代。光伏的多种应用形式，也让整个产业保持着活力与发展想象。 与此同时，氢能作为新的绿色能源主力，受到了越来越广泛的关注。近两年，在新能源各行业补贴普遍退坡的情况下，氢能保持着补贴力度的持续不变，并在2019迎来了爆发之年。 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，你了解吗？ 用传统火电电网的电制氢，制作一公斤的氢气成本便需要五点几美金成本，同时产生三十多公斤的二氧化碳。而相较传统火电制氢，使用太阳能、风能制氢，电费成本较会有明显的下降，且没有二氧化碳排出，后者优势较为明显。 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。 对于水电解制氢，在CNNE2019第四届东北能源经济转型与发展峰会上曹仁贤讲到，目前主要有光伏并网集中制氢、全离网光伏制氢、光伏并-离网多模式制氢三种方案。而光伏并网集中制氢，由于能量变换级别较多，电的利用效率大概只有89%。而使用全离网光伏制氢方案，不仅能够将太阳能电站的投资盘活，同时由于不受电网限制，可以规模自定，独立发展。据估计，在相关问题得以解决的前提，以白城为参考标准，在25*25平方公里的面积上可以年产100万吨氢气，而电费仅一毛多，效率电的利用效率可达96%左右。 1 氢储能有什么优势？ 氢气作为一种理想的能量载体，具有以下优点： 1、氢气能以极高的转换效率（50%-90%）转化为电能或者其他燃料； 2、氢气可以作为太阳能、风能等可再生能源波动性和不稳定性的补偿； 3、氢气能以气态、液态甚至固态形式存储； 4、氢气可以长距离通过管道或气罐进行运输； 5、氢气是一种高能量重量比的燃料（142MJ/kg），远高于化石燃料； 6、氢气燃烧的最终产物只有水，使用中不会有污染物的排放。 从量到质上，太阳能制氢已初步成熟。近年来，我国太阳能光伏、风力发电发展迅速，“弃风”、“弃光”问题严峻，氢储能可为解决“弃风”、“弃光”问题开辟的新思路。 我国太阳能制氢发展前景如何？ 在我国，目前氢能产业主要以燃料电池为关联的氢工业应用为主，促进着新能源汽车、分布式供能等新兴产业的发展。 特别是近期，随着“十城千辆”的氢燃料电池汽车推广计划的风声渐起，包含北京、上海、成都、苏州、张家口等在内的十个城市将率先在2019年推广氢燃料电池汽车。以氢燃料电池汽车为切入点，我国“氢都”四起。 回看制氢和供氢环节，据数据统计，截至2018年末，我国在建的加氢站有33座，建成的加氢站仅15座，其中10座为固定式，且大部分站的日加氢能力在200公斤以下；而日本已建成94座、德国56座、美国40座符合SAE标准的加氢站。 相对于传统大规模工业制氢的落后于人，我国在太阳能制氢上有着无可比拟的优势。目前，在光伏新增装机和总装机量上，我国都领先于世界；多项光伏先进技术和世界纪录都在我们手上；尤其是我国光伏发电消纳的需求，也给了太阳能制氢发展的契机。 “10MW光伏每小时可制造10立方的氢气，25平方公里的光伏发电列阵，可以做一个小型的制氢城，一年可以产100万吨的氢气，100万吨的氢气完全够我们未来几年用。 初步计算，在光照好的地方，制氢的光伏发电成本大概在1毛5分钱一度电，是大幅度低于现在制氢的电力成本。“曹仁贤给我们算了这样一笔账。 太阳能制氢，实现了清洁能源生产清洁能源，并可以有效地消纳光伏发电，可以实现两种重要新能源之间的有效结合应用。随着光伏发电和电解水制氢技术的不断发展，成本的逐渐降低，太阳能制氢将能逐渐满足商业化的要求，成为我国能源安全和能源结构调整的又一生力军。 |
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