太陽(yáng)能——應(yīng)用最廣泛的新能源，氫能——當(dāng)下風(fēng)口上的網(wǎng)紅能源，如何將兩者有效結(jié)合起來，最大化的應(yīng)用到能源體系和社會(huì)消費(fèi)體系當(dāng)中，正成為研究氫能發(fā)展的重要課題。目前，我國(guó)主要的制氫方法包括化石能源制氫、化工原料制氫、電解水制氫和生物質(zhì)制氫等，而化石能源制氫更是其中的主流，作為年產(chǎn)氫氣超過2000萬噸的世界第一產(chǎn)氫大國(guó)，取自化石燃料的氫氣占到了約95%-96%。但是，生產(chǎn)1噸氫氣平均需要消耗煤炭大約6至8噸，同時(shí)會(huì)排放15噸左右的二氧化碳，光伏太陽(yáng)能發(fā)電此外還會(huì)產(chǎn)生大量高鹽廢水及工業(yè)廢渣。而更加環(huán)保且純度高的電解水制氫所獲得的氫氣產(chǎn)量卻只占了1%都不到，究其原因，無非就是制氫成本太高。
隨著用氫需求的增長(zhǎng)、可再生能源用電成本的下降以及電網(wǎng)對(duì)清潔電力消納能力的提升，可再生能源電解水制氫的環(huán)保優(yōu)勢(shì)更加突出。目前，我國(guó)的光伏發(fā)電裝機(jī)容量是全球第一，2018年統(tǒng)計(jì)達(dá)到1.4億千瓦。如果利用光伏電來制氫，或許將出現(xiàn)一個(gè)嶄新的局面。據(jù)了解，目前利用光伏電解水制氫主要有光伏并網(wǎng)集中制氫、全離網(wǎng)光伏制氫、光伏并-離網(wǎng)多模式制氫三種方案。而光伏并網(wǎng)集中制氫，由于能量變換級(jí)別較多，電的利用效率大概只有89%。而使用全離網(wǎng)光伏制氫，不僅能夠重新盤活光伏電站的投資，同時(shí)由于不受電網(wǎng)限制，還可以自定規(guī)模，獨(dú)立發(fā)展，而電的利用效率更是可以達(dá)到96%左右。隨著政策調(diào)整，技術(shù)創(chuàng)新，光伏發(fā)電成本正呈現(xiàn)低于煤電、核電、氣電的發(fā)展趨勢(shì)，光伏制氫也將逐步推廣普及。
利用我國(guó)在光伏發(fā)電領(lǐng)域的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，做到技術(shù)和資源上的整合，讓太陽(yáng)能和氫能產(chǎn)生“1+1>2”的效應(yīng)，充分解決隨著產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張而激增的氫氣需求量，這是完全可行的一條道路。另外，以智慧能源為背景的分布式能源系統(tǒng)中，氫能與光儲(chǔ)一體化相結(jié)合也已經(jīng)成為重要發(fā)展方向。按照氫能市場(chǎng)發(fā)展遠(yuǎn)期目標(biāo)，到2050年，我國(guó)的氫氣年均需求量將達(dá)到6000萬噸左右，整個(gè)能源體系結(jié)構(gòu)也將逐步從傳統(tǒng)化石能源為主，轉(zhuǎn)向以太陽(yáng)能光伏為代表的可再生能源為主的多元化趨勢(shì)，光伏、風(fēng)電可再生能源電解水制氫也將逐漸發(fā)展成供氫主體。相信在不遠(yuǎn)的將來，太陽(yáng)能和氫能攜手并進(jìn)、有效補(bǔ)充的發(fā)展態(tài)勢(shì)將迸發(fā)出更耀眼的火花。
文章來源:氫能泡泡 微信公眾號(hào)
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