2021-05-27 08:47:08 燃料电池专利情报

自4月6日隆基宣布进入光伏制氢领域以来，#氢能、#光伏、#制氢等话题热度迅速上升。其实，在隆基宣布进入光伏制氢领域前，同为光伏领域的阳光电源在2019年就已涉足光伏制氢领域，并与中科院大连化物所开展相关合作。笔者猜想隆基在此时加入光伏制氢领域的原因主要有以下两点：一是随着光伏发电设备的大规模装机入网，光伏发电成本下降，光伏制氢可作为一种可调节光伏发电的手段，有利于将波动性相对较高的光伏电力整合到能源电力系统中，通过光伏制氢可实现光伏发电的效益最大化;二是在碳中和大背景下，氢能作为风口领域，隆基在此时加入制氢领域可有利于扩大其产业链，且隆基可凭借光伏制氢打造其储能业务根基。

 (via 隆基官网)

国内制氢领域发展现状

光伏制氢主要是利用太阳能发电产生的电力，通过电解水的形式来制备氢气，这种方式又被称可再生能源制氢、绿氢制备。可再生能源制氢包括利用太阳辐射、生物能与沼气、可再生电气(如光伏发电、风能等)等方式来制备氢气。目前，水电解制备氢气以及利用天然气/沼气水蒸汽重整制备氢气等方式相对主流。绿氢概念则是氢气制备的终极目标，主要是指利用可再生能源、核能电解水制氢，实现全过程脱碳，与绿氢概念相对应即灰氢和蓝氢。下面笔者将简单对国内灰氢、蓝氢、绿氢产业发展情况进行介绍。

“灰氢”主要是指通过利用化石燃料制取氢气，在制备过程中将排放大量的二氧化碳。而“蓝氢”主要是指在将氢气制备过程中产生的二氧化碳通过捕集、埋存、利用等方式来避免其大量排放。目前，国内绝大部分氢气的制备采用“灰氢”形式。灰氢、蓝氢主要涉及的企业类型有：石化厂、炼油厂、煤炭制备企业、钢铁制造企业等，部分企业(项目)包括：神华集团、大同煤矿集团、美锦能源煤制氢，中化泉州石化14万Nm3/h煤制氢，中海油气(泰州)石化5万Nm3/h制氢，中石化煤制氢、炼油重整副产氢等。

从灰氢、蓝氢产业地域布局来看，由于受氢气储运技术、成本限制等，其产业地域布局主要集中在原材料资源所在地、氢能产业重点示范区域、石化/煤炭/钢铁等生产企业所在地等，如山西大同，河北唐山、张家口，山东省，江浙地区，广东惠州、茂名等。

绿氢主要包括再生能源制氢与核能电力制氢两种形式，其核心还是通过水电解来制备氢气。水电解技术主要包括碱性水电解槽、质子交换膜水电解槽和固体氧化物水电解槽。目前，碱性水电解槽技术最为成熟、成本具有优势;质子交换膜水电解槽技术已初步实现商业化，其在接入电网应用时具有较高的灵活性，但目前制氢成本整体较高;固体氧化物水电解槽技术具有能效优势，可在高温环境下工作，目前尚未实现商业化。

可再生能源制氢主要包括利用光伏、风能等产生的电力来对水电解以制备氢气。在光伏制氢方面，除上文提及到的隆基、阳光电源两家企业以外，还有较多的企业已开展光伏制氢项目，如中环能源张家口光伏制氢项目、国电投宁东可再生能源制氢、宁夏宝丰能源太阳能电解水制氢项目、山西大唐云冈热电公司光伏制氢、华电潍坊发电公司与深圳华凯豪达集团开展的潍坊滨海光伏制氢项目等。

风电制氢可有效改变弃风限电以及风电并网相关问题。风电制氢包括利用陆上风电和海上风电制氢两种形式。目前国内企业开展风电制氢项目的有：河北建投沽源风电制氢示范项目、张家口海珀尔风电制氢、上海电气风电集团崇礼制氢项目等。

热度虽高，但产业发展仍尚处早期

随着双碳目标的提出，氢能产业热度攀升，制氢作为氢能产业基础环节，也越来越受到传统能源、工业化工制造、重型运输，光伏、风电等行业内企业的重视。在现阶段制氢产业发展中，制氢成本、氢气储运、氢气利用场景等实际问题还要求企业在开展制氢项目时要注意加强能源电力与氢能产业基础设施、应用的配套发展。企业还需因地制宜、因资源制宜、因产业配套制宜考虑制氢与氢能利用、氢能产业发展之间的依存关系。