液态阳光 聚焦液态阳光关键技术和产业链，推动液态阳光经济发展 40篇原创内容 公众号 据报道，日本“新能源产业技术综合开发机构”及东京都大学、信州大学等组成的研究团队近日成功利用阳光照射从水中分解出氧与氢的“光触媒”作用，在氢能方面有了革命性的突破。在100平方米的大范围试验中，成功分离出高纯度氢。这一实验的成功有助于大量且低成本的制造氢的技术，标志着日本实现了全球首例太阳能大规模制氢。（证券时报） 在双碳“30-60”目标推动下，以光伏为代表的可再生能源，在能源发展中开始占据越来越重要的位置。 与此同时，氢能产业也已成为能源布局的重要组成。2020年，我国氢能产量和消费量均已突破2500万吨，成为世界第一大制氢大国。2021年，氢能又被列入《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，氢能产业迎来了重要机遇期。 那么，当光伏遇上氢能，会擦出什么样的火花？“光伏制氢”到底有什么好处？它的社会、经济效益究竟有多大呢？
3月30日，国新办举行的中国可再生能源发展有关情况发布会上，国家能源局表示，到“十四五”末，可再生能源将从原来能源电力消费的增量补充，变为能源电力消费增量的主体。随着近年光伏装机规模不断扩大，仅2020年我国新增装机规模48.2GW。在双碳目标的指引下，光伏将进入下一个快速发展阶段。中国光伏行业协会相关报告显示，十四五“国内年均光伏新增装机规模达70GW-90GW。 随着我国能源绿色、低碳的转型，氢能也迎来了快速发展。“光伏+制氢”模式，将有效解决消纳问题等可再生能源的发展瓶颈，更可有效解决制氢成本高和绿色生产的问题。“光伏+氢能”模式，并不是简单地放弃电力，制造氢能，而是提高了能源利用效率、生产清洁能源一举两得的好事。
后疫情时代，绿色复苏与重视新能源已成为全球多数国家的发展共识。 中国产业发展促进会副会长、氢能分会会长魏锁表示，发展氢能产业，对我国减少油气对外依赖、提高能源安全水平、减少大气污染排放、改善生态环境，有着重大现实意义。 当前我国也已成为世界第一大制氢国。据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书 2020》估算，2030年我国氢气的年需求量将增长至3715吨，2060年将增加至1.3亿吨，增长潜力非常可观，预计到2050年，氢能全产业链年产值有望达到12万亿，又一个万亿级市场，你心不心动呢！ 1. 光生电：利用光伏发电技术把光能转化为电能。2. 电解水：利用电能制取氢气 以初中化学课本上的化学反应方程式为例，实际操作时可以弄一个电解池，池中有两个电极和电解液，通过直流电时在阴极上放出氢气。在未来可能会出现很多光伏企业 + 化工企业（光伏制氢）或者是风力发电企业 + 化工企业（风电制氢）合作的情况。 注：以上只是一种主流示例，还存在其它制取方式，比如太阳能热分解水制氢、太阳能光化学分解水制氢、光电化学电池分解水制氢、模拟植物光合作用分解水制氢、太阳光络合反催化分解水制氢等。 无论是光伏发电还是风力发电都避免不了“靠天吃饭”的情况。就以光伏发电来说，遇上阴雨天发电效果就会变得非常不理想。因此光伏发电发出的电是不稳定的。 不稳定的能源对于电网来说就是一个比较麻烦的事了。电能是一种即发即用的能源，不能被大量储存。多余的电能需要转化成其它形势进行储存，要不就白白浪费掉了。
光伏制氢也可以用相似的思路去理解，光伏制氢可以用来消化光伏发电的多余电力，将电力转化成氢能源。因此光伏制氢可以很大程度上解决“弃光”的问题。 光伏水电解制氢是将太阳能发电和电解水制氢组合成系统的技术，并且有着40年的发展历史，被看作是最有前景的制氢方法之一。 光伏发电制氢主要利用光伏发电系统所发直流电直接供应制氢站制氢。光伏直流发电系统相比传统电站减少了逆变和升压的过程，主要设备设施包括光伏组件、汇流箱、支架、基础、接地装置等，光伏组件可根据制氢站输入电压和电流要求进行串、并连配置，从而提高系统效率。 电解水制氢目前技术成熟、设备简单，运行和管理较为方便，制取氢气纯度较高，无污染。 然而，高昂的耗电成本是大多数企业刻意回避水电解制氢的重要原因，但是随着大规模光伏技术的不断进步，以及逐渐低廉的电价，现如今多数地区维持在0.29元/千瓦时左右。 随着一批批项目的落地，光伏装机规模的持续扩张以及发电成本的进一步下降，预计未来光伏制氢将进一步下降，进入发展正循环。 “光伏+氢能”的突出优势是低成本和零碳排，这种特性使得光伏制氢可以用于生产绿色的低碳能源。此外，光伏发电制氢还可以向传统化工领域提供绿氢来替代传统的灰氢。在碳达峰、碳中和战略目标的催生下，我国能源革命已经开展得如火如荼。光伏制氢项目的实际落地也在告诉我们，氢能市场正加速完善。在国际市场上，日本、德国、荷兰等国家的光伏制氢项目已经落地，国内众多光伏企业纷纷踏足氢能，似乎预示着新能源蓝海已经到来。
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