光伏裝機(jī)量突破200GW！光伏制氫將迎來怎樣的新局面？

:前言：光伏行業(yè)并不缺乏探索與發(fā)展的決心，因此，有的企業(yè)開始望向儲(chǔ)能，亦有企業(yè)開始迎著氫能上升為國(guó)家能源戰(zhàn)略的機(jī)遇，搶先布局。此外，有專家測(cè)算，光伏發(fā)電制氫在資源一類區(qū)域已具備經(jīng)濟(jì)可行性，較天然氣制氫、甲醇制氫成本較低，隨著光伏發(fā)電成本的持續(xù)下降，光伏制氫競(jìng)爭(zhēng)力將進(jìn)一步增強(qiáng)。

2020年全國(guó)能源工作會(huì)議透露的重要成績(jī)單顯示，截至目前我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)量雙雙突破2億千瓦（即200GW），能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)邁出新步伐。

此外，水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院院長(zhǎng)鄭聲安1月7日在2020年中國(guó)水電發(fā)展論壇暨水力發(fā)電科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮上透露：“‘十四五’期間，國(guó)家層面不專門做水電、風(fēng)電、光電的專項(xiàng)規(guī)劃?！本科湓?，一位新能源行業(yè)專家表示：“規(guī)劃目標(biāo)已不是風(fēng)電、光伏發(fā)電‘十四五’的重點(diǎn)，其重點(diǎn)在于由速度規(guī)模型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。”

事實(shí)上，自2013年我國(guó)實(shí)行度電補(bǔ)貼政策以來，國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)便逐漸進(jìn)入高速發(fā)展期，“十三五”期間更是發(fā)展迅猛，2017年我國(guó)新增光伏裝機(jī)量達(dá)53.06GW，創(chuàng)下歷史新高；累計(jì)裝機(jī)達(dá)到130.25GW，提前完成“十三五”光伏裝機(jī)105GW目標(biāo)。

高速增長(zhǎng)背后，光伏行業(yè)也正面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。2018年5·31政策重拳出擊，光伏行業(yè)迎來至暗時(shí)刻。而今在平價(jià)時(shí)代大幕開啟之際，消納、調(diào)峰成本、不穩(wěn)定等等問題，仍舊困擾行業(yè)，下一步去往何方？

但是，光伏行業(yè)并不缺乏探索與發(fā)展的決心，因此，有的企業(yè)開始望向儲(chǔ)能，亦有企業(yè)開始迎著氫能上升為國(guó)家能源戰(zhàn)略的機(jī)遇，搶先布局。以陽光電源為例，在2019年已簽訂2個(gè)光伏制氫項(xiàng)目，并與氫能黃埔軍校-大連化物所達(dá)成合作。

此外，有專家測(cè)算，光伏發(fā)電制氫在資源一類區(qū)域已具備經(jīng)濟(jì)可行性，較天然氣制氫、甲醇制氫成本較低，隨著光伏發(fā)電成本的持續(xù)下降，光伏發(fā)電制氫競(jìng)爭(zhēng)力將進(jìn)一步增強(qiáng)。

那么，目前光伏制氫已有哪些項(xiàng)目及研究？北極星氫能網(wǎng)根據(jù)公開資料，為大家整理如下：

國(guó)內(nèi)項(xiàng)目及研究

1.深圳-專 2019N027 光伏電解制氫加氫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范

2020年1月2日，深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)發(fā)布2020年可持續(xù)發(fā)展科技專項(xiàng)項(xiàng)目申請(qǐng)指南的通知，涉及3項(xiàng)氫能領(lǐng)域項(xiàng)目，其中一項(xiàng)即為：光伏電解制氫加氫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范

2.液態(tài)太陽能燃料合成示范工程項(xiàng)目-我國(guó)第一個(gè)太陽能燃料生產(chǎn)示范工程

液態(tài)太陽燃料合成二氧化碳加氫合成甲醇技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，即太陽能等可再生能源電解水制氫及二氧化碳加氫合成甲醇技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，由蘭州新區(qū)石化產(chǎn)業(yè)投資有限公司、蘇州高邁新能源科技有限公司、中科院大連化物所三方合作開發(fā)建設(shè)，由李燦院士團(tuán)隊(duì)提供核心技術(shù)—太陽能電解水催化制氫工藝。

該項(xiàng)目是我國(guó)第一個(gè)太陽能燃料生產(chǎn)示范工程，占地289畝，將建設(shè)年產(chǎn)1440噸甲醇的制備裝置，總投資14100萬元，其中，電解水制氫及二氧化碳合成甲醇單元占地面積約33畝，投資約7600萬元；光伏單元占地面積約256畝，投資約6500萬元。

項(xiàng)目由光伏發(fā)電、電解水制氫、二氧化碳加氫合成甲醇三大系統(tǒng)單元組成，通過裝機(jī)規(guī)模為10MW的光伏發(fā)電單元向2臺(tái)功率為1000立方米/小時(shí)的電解槽供電實(shí)現(xiàn)電解水制氫，制取的氫氣與汽化后的二氧化碳在催化劑作用下反應(yīng)合成甲醇。

近日從甘肅蘭州市科技局了解到，該項(xiàng)目在蘭州新區(qū)精細(xì)化工園區(qū)落地。

3.風(fēng)電/光伏耦合制氫及綜合利用工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目

2019年11月1日，河北省發(fā)改委組織專家對(duì)河北科技大學(xué)校承擔(dān)建設(shè)的“風(fēng)電/光伏耦合制氫及綜合利用河北省工程實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收組專家一致認(rèn)為，該項(xiàng)目完成了批復(fù)的各項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容，達(dá)到了省工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的總體要求，同意通過驗(yàn)收。

風(fēng)電/光伏耦合制氫及綜合利用工程實(shí)驗(yàn)室于2015年批準(zhǔn)立項(xiàng)，由河北科技大學(xué)、河北建投新能源有限公司、中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所3家單位共同建設(shè)，河北科技大學(xué)為工程實(shí)驗(yàn)室牽頭單位和負(fù)責(zé)單位

4.山西長(zhǎng)治留屯區(qū)500MW光伏制氫項(xiàng)目

2019年9月25日，山西省屯留區(qū)在吾元鎮(zhèn)舉行200MW光伏發(fā)電項(xiàng)目（一期）開工暨二期500MW光伏制氫項(xiàng)目簽約儀式。這是陽光電源2019年簽訂的第二個(gè)光伏制氫項(xiàng)目。

5.山西榆社縣300MW光伏+50MW制氫綜合示范項(xiàng)目

2019年7月22日，山西省榆社縣政府與合肥陽光新能源科技有限公司舉行了300MW光伏和50MW制氫綜合示范項(xiàng)目簽約儀式。

除了簽約的兩個(gè)項(xiàng)目，2019年10月20日，陽光電源與中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所在合肥簽訂制氫產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略合作協(xié)議，成立“PEM電解制氫技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”。

此外，陽光電源董事長(zhǎng)曹仁賢曾公開表示，到2025年，行業(yè)可以實(shí)現(xiàn)兩件事，第一件是深度的儲(chǔ)能融合，第二件事，太陽能制氫。根據(jù)曹仁賢的測(cè)算，光伏制氫成本在1毛5一度電，大幅度低于太陽能成本。

6.利用太陽能規(guī)模制氫的基礎(chǔ)研究

此項(xiàng)目由6個(gè)課題組成，牽頭單位為西安交通大學(xué)，中國(guó)科學(xué)院大連化物所、蘭州化物所、中科院工程熱物理所、半導(dǎo)體所、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)北京太陽能研究所等也共同參與該項(xiàng)目的研究。

2004年2月27日，該項(xiàng)目實(shí)施會(huì)在西安交通大學(xué)召開。由西安交大“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授郭烈錦任首席科學(xué)家主持、此后五年內(nèi)將獲得總額為2200萬元的專項(xiàng)資金資助，也是2003年度國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃（973計(jì)劃）批準(zhǔn)立項(xiàng)的25個(gè)項(xiàng)目之一。

國(guó)際項(xiàng)目

1.世界最大制氫工廠-福島氫能源研究基地

福島氫能源研究基地，是一個(gè)產(chǎn)學(xué)研一體化，官民結(jié)合的工廠。這家制氫工廠位于福島縣浪江町新建的棚鹽產(chǎn)業(yè)團(tuán)地，距離福島第一核電站約20公里。占地總面積為22萬公頃，其中18萬公頃為太陽能發(fā)電區(qū)域，4萬公頃為制氫車間，是目前全世界最大規(guī)模的制氫工廠。

直接參與這一工廠建設(shè)運(yùn)營(yíng)的機(jī)構(gòu)與企業(yè)是四家，第一是NEDO，負(fù)責(zé)技術(shù)研究。第二是東芝公司，負(fù)責(zé)制氫設(shè)備的研制。第三是東北電力公司，負(fù)責(zé)太陽能發(fā)電與大數(shù)據(jù)管理。第四是巖谷產(chǎn)業(yè)公司，負(fù)責(zé)生存與氫能輸送。整個(gè)制氫工廠分為四大設(shè)施，分別是制氫車間、儲(chǔ)氣罐區(qū)、壓縮與出貨運(yùn)輸站、綜合管理中心。

根據(jù)設(shè)計(jì)，這家制氫工廠每小時(shí)生產(chǎn)的氫氣為2000立方米，年生產(chǎn)能力為900t-H2，可以滿足1萬輛氫能源汽車一年的氫能所需。而在未來，這家工廠還可能通過自身的氫能發(fā)電，將電力融入東北電力公司的電網(wǎng)。

2.澳大利亞BOC制氫項(xiàng)目

英國(guó)氧氣集團(tuán)（BOC）和澳大利亞政府已經(jīng)通過澳大利亞可再生能源機(jī)構(gòu)（ARENA）宣布，將支持BOC在澳大利亞昆士蘭州首府布里斯班的布爾弗島氣體工廠利用可再生能源制氫的項(xiàng)目。而ITM則將為其供應(yīng)220kW電解槽。

該試驗(yàn)項(xiàng)目將涉及安裝一個(gè)220千瓦電解槽和一個(gè)100千瓦太陽能陣列，每月通過電解生產(chǎn)多達(dá)2400公斤的可再生氫。該項(xiàng)目將利用現(xiàn)有的工業(yè)氣體設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施。該項(xiàng)目還包括布里斯班的車輛加氫站。工廠生產(chǎn)的可再生氫除了供應(yīng)BOC的現(xiàn)有工業(yè)客戶外，還將為這個(gè)加氫站生產(chǎn)50kg/天的可再生能源。

光伏制氫未來可期

彭博新能源財(cái)經(jīng)（BNEF）發(fā)布《可再生能源制氫經(jīng)濟(jì)性》報(bào)告，認(rèn)為在未來十年里，利用可再生能源制氫成本有望大幅下降。到2030年，可再生能源制氫成本有望降低至1.4美元/千克。到2050年，可再生能源制氫成本則可能進(jìn)一步降至80美分/千克，相當(dāng)于6美元/百萬英熱單位的天然氣價(jià)格。屆時(shí)，將助力氫能在市場(chǎng)中具備相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力。

另一機(jī)構(gòu)-伍德麥肯茲給出了類似預(yù)計(jì)，未來十年，太陽能、風(fēng)能和儲(chǔ)能項(xiàng)目的成本將以每年超過3%的速度下降，在與化石能源的競(jìng)爭(zhēng)中呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。到2030年，綠色氫在澳大利亞、德國(guó)和日本的價(jià)格可能達(dá)到成本平價(jià)(cost parity)，這是基于30美元/MWh的可再生電力價(jià)格和電解器50%的使用率預(yù)測(cè)。